Patrón estroboscópico de persiana enrollable

Estoy tratando de implementar un sistema "lidar" basado en visión como se describe aquí: https://hackaday.com/2016/04/04/smartphone-and-ir-line-laser-measure-distance/

la idea es capturar video a 30 fps y pulsar un láser a 15 hz de modo que el láser aparezca en cuadros impares y no en cuadros pares. Tomando la diferencia entre fotogramas pares e impares podemos aislar la línea láser.

cuando implementé esto, el láser aislado entra y sale con un período de ~ 1 segundo. Mirando los marcos sin procesar, a veces el láser tiene un brillo total, a veces no es visible y, a veces, tiene un brillo del 50%.

Dado que el láser está encendido o apagado, no estoy seguro de por qué ocurren los marcos de brillo parcial. Mi teoría actual es que el obturador rodante CMOS podría no solo escanear arriba->abajo como esperaría, pero eso no tiene mucho sentido. Verifiqué para asegurarme de que estoy recibiendo video a 30 fps y estoy usando una cámara USB con el chip ov9712.

Respuestas (1)

No importa cuándo esté activo el obturador de la cámara, si las frecuencias del tiempo vertical del video (la velocidad de fotogramas) y el pulso del láser no son congruentes, verá exposiciones parciales a medida que se separan.

La solución es activar el pulso láser cada dos tiempos de sincronización vertical. Los detalles sobre la extracción del intervalo vertical dependerán de la cámara, y cómo activar el láser dependerá de los detalles de ese dispositivo. Pero algún tipo de sincronización forzada es la única forma de obtener exactamente lo que desea.

Tengo entendido que el escaneo progresivo en una cámara cmos expone una fila de píxeles a la vez. Entonces, para una exposición no sincronizada en la que el láser está encendido solo la mitad del tiempo, esperaría que el láser apareciera en la mitad superior pero no en la inferior. Esto está bien ya que en el siguiente cuadro, el láser aparecerá en la mitad inferior, y tomando la diferencia absoluta debería obtener el escaneo láser completo. lo que estoy viendo tendría sentido si la cámara es de obturador global, por lo que una exposición en la que el láser está encendido la mitad del tiempo sería el escaneo completo con un brillo del 50%.
¿Supongo que mi modelo mental para el escaneo del sensor es incorrecto? tendría sentido si el sensor se expusiera todo a la vez pero leyera un píxel a la vez.
@ Jack000 El efecto exacto depende del tipo de obturador (global vs rodante y variaciones de estos), pero en cualquier caso, debe sincronizar el flash con el intervalo vertical del video para obtener resultados consistentes y repetibles.
El obturador generalmente solo está abierto durante parte de un período de cuadro. La mayor parte del tiempo se dedica a la transferencia de datos. Si el láser se dispara durante la transferencia de datos, se pierde por completo.
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