【相機】曝光時間長-->拖影

曝光時間長 → 運動目標在快門開啟期間持續移動同一像素記錄多個位置的能量圖像出現“拖影”(運動模糊)。


🔍 具體原因

  1. 卷簾快門(Rolling Shutter)效應
    RealSense 的 RGB 傳感器(如 IMX 系列)多為 逐行掃描,若物體在 33ms(30fps)內移動 1 米,每行像素記錄的位置不同,導致 傾斜或拉伸的拖影

  2. 曝光時間 > 運動速度

    • 舉例
      若曝光時間為 50ms,行人行走速度 1.5 m/s → 移動 7.5 cm,像素能量被拉長 → 邊緣模糊成“尾巴”。
    • 對比
      曝光 5ms 時,移動僅 0.75 cm,拖影幾乎不可見。
  3. 紅外深度圖的關聯影響
    雖然深度傳感器是 全局快門,但若 RGB 曝光過長,深度與 RGB 對齊時會疊加 RGB 的拖影,導致 邊緣對齊誤差


📌 如何量化?

拖影長度(像素)= 物體速度 × 曝光時間 / 像素分辨率

  • 行人 1.5 m/s,曝光 50ms,像素尺寸 0.1 mm/pixel → 7.5 cm → 750 像素拖影(1080p 圖像中約 7% 寬度)。

RGB 拖影 = 卷簾快門 + 長曝光 + 運動物體,而深度圖因全局快門不易拖影,但 RGB 的拖影會間接影響融合效果。

? 解決方案

  • 降低曝光時間:如 30fps 時最多 33ms,優先降至 5-10ms(需補光)。
  • 提高環境光:用紅外補光燈,避免延長曝光。
  • 全局快門相機:若需高動態場景,換用 RealSense D455(全局快門深度)+ 外置全局快門 RGB

RealSense D435i 默認啟用自動曝光(Auto Exposure),可通過 realsense-viewer 或 ROS/代碼關閉并手動調節

realsense-viewer:取消勾選 RGB Camera → Enable Auto Exposure,手動輸入曝光值(單位 μs)

RGB 相機:
手動曝光范圍:39 μs – 10,000 μs(10 ms)
?? 超過 166 μs 時,幀率會隨曝光時間增加而下降(例如 700 μs 時幀率降至約 14 fps)

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