1、基本概念

• 幀
  一幀就是一副圖像，

• H_Blank
  行消隱或稱水平消隱
  假定曝光起始位置在圖像的左上角，對于行曝光，曝光從第一個像素開始直至最后一個曝光結束，這時曝光位置要從此行的尾部快速移動到下一行頭部，開始下一行的曝光，這段行與行之間的返回過程稱為H_BLANK

• V_BLANK
  場消隱或稱垂直消隱
  假定曝光起始位置在圖像的左上角，曝光完成一幀圖像后，曝光位置要從圖像的右下角返回左上角，開始新一幀曝光，這段時間間隔稱為V_Blank

• 幀率
  Frame Rate
  以幀為單位，sensor單位時間內(1秒)曝光并輸出圖像的頻率，通常使用fps (frame per second) 表示

• dummy_line
  用來填充V_Blank的行

• frame_offset
  最小的dummy_line，是指一幀曝光結束到下次準備好重新開始的時間
  最大曝光時間 = VTS - frame_offset，最小曝光時間不是frame_offset，而是datasheet中定義的一個最小曝光行

• line_length (行長)
  一行的長度，包含H_Blank
  line_length = width_number_of_effective_cloumns + H_Blank
  H_BLANK變化，line_length也會變化，同時幀率也會變化，前提是V_Blank和frame_length不發生變化

• pclk
  控制像素輸出的時鐘，即pixel采樣時鐘，一個clk采集一個像素點，單位MHz，表示每個單位時間內采集的pixel數量

• line_time
  曝光一行的時間

• frame_length (幀長)
  一幀的行數，包含V_Blank，frame_length = height_number_of_effective_rows + V_Blank
  V_Blank變化，frame_length也會變化，同時幀率也會變化，前提是H_Blank和line_length不會發生變化

• exposure_time
  曝光時間是指一幀曝光了多長時間，這里是絕對時間，單位是秒(s)，毫秒(ms)、或者微妙(us)表示

• integration_time
  積分時間，單位為行(H),通常也稱為曝光行
  對于逐行曝光的sensor來說，積分時間是指這一幀曝光了多少行

與sensor相關的曝光計算

• line_time的計算
  line_time = line_length/pclk
  單位通常是微妙

• exposure_time
  exposure_time = integration_time * line_times

• fps

  fps = pclk/(VTS * HTS) = pclk/(frame_length*line_length) = 1 / (frame_length * line_time)
  這里的fps指的是sensor供應商提供的配置里的頻率，sensor供應商提供的通常是比較準確的幀率
  這里的pclk指的是sensor內部硬件生成的精確的頻率，sensor供應商一般不提供這個硬件生成的精確pclk
  注意: fps表示一秒內幀數，此公式中line_time單位秒
  調節幀率一般都會通過調整VTS來完成(也就是調整V_Blank,如增加了幀與幀間隔的時長，自然每秒內處理的幀數就少了)，改VTS 和 HTS是一樣的，但是可能有些sensor對行長有8倍、16倍的要求，需要找原廠確認，要注意sensor廠家不同對不同sensor的涉及要求有所區別

• frame_length (幀長)
  VTS = frame_length = height_number_of_effective_rows + dummy_line (V_Blank)
  VTS >= height_number_of_effective_rows + frame_offset
  min_integration_time <= integration_times <= VTS_frame_offset

電子卷簾快門 (Rolling Shutter) 工作原理

以下三句話是一個意思
一幀圖像曝光時間是11ms
一幀圖像用積分時間11行完成了11ms的曝光，假設1H曝光時間是1ms
一幀圖像曝光11ms，一幀內所有的像素曝光了11ms

HDR（High Dynamic Range）

這里演示的是DOL（digital overlap）模式的HDR的工作原理

DOL2： sensor完成一幀曝光，sensor生成2幅圖像，圖像傳輸到ISP，ISP再將兩幅圖像合成為一幀圖像
DOL3： sensor完成一幀曝光，sensor生成3幅圖像，圖像傳輸到ISP，ISP再將兩幅圖像合成為一幀圖像

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CMOS曝光时间、积分时间的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。