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全域性快門攝影機有助於捕捉快速移動的物體，而沒有任何滾動快門偽影。 瞭解它們如何提高汽車農業車輛和機器人的效能。 還學習最受歡迎的汽車農業應用程式，它們強烈推薦。
農業機器人幫助農民實現許多平凡且耗時的任務自動化，以提高生產力和產品質量。 由於這些自動化系統可以提供的優勢，農業機器人市場正在快速成長。 根據 marketsandmarkets 的資料，全球農業機器人市場規模，預計將從 2021 年的 49 億美元，成長到 2026 年的 119 億美元，複合年成長率為 19.3%。 這些農業機器人和自動農業裝置的類型，包括收割機器人、自動除草機、犁地機器人、擠奶機器人、無人機等。
這些系統大多需要配備攝影機才能實現自動化操作（要詳細瞭解為什麼使用攝影機在自動農業中非常重要，請聯結（自動農業中的嵌入式視覺——以下是攝影機選擇非常重要的原因）。 但是，當機器人或被捕獲的物體快速移動時，滾動快門攝影機不需要滿足成像要求。 在這種情況下，建議使用具有全域快門效率的攝影機。 在本報導中，我們研究了全域快門攝影機如何提高農業機器人和自動農業系統的效能。
什麼是滾動快門和全域性快門？
在我們研究全域快門攝影機如何提高農業機器人的效能之前，讓我們先瞭解一下什麼是滾動快門和全域快門。
在滾動快門攝影機中，每個畫素行一個接一個地曝光。 這導致了所謂的滾動快門偽影，這只不過是輸出影像中的一種失真形式（滾動快門偽影不應與運動模糊混淆。 要了解兩者之間的區別，請檢視滾動快門工件和運動模糊之間的差異）。
與此同時，在全域性快門攝影機中，整個幀一次曝光，使其能夠一次性捕獲完整的場景。 這可以防止滾動快門效果的發生，並有助於製作要捕獲的場景的精確複製品。 要了解有關滾動快門和全域性快門攝影機的區別以及如何為你的應用程式選擇一個，請檢視報導《什麼是全域性快門和滾動快門？》 如何選擇適合應用程式的那個？ 你也可以先觀看下面的影片。
為什麼農業自動化是全域性快門？
如上所述，全域性快門攝影機在一次拍攝中捕獲完整的幀。 請檢視以下表示，以便更好地理解該概念。
當車輛或物體快速運動時，一次性捕獲整個框架特別有用。
例如，讓我們考慮一個自動除草機器人。 無論是清除雜草和不需要的生長，還是傳播殺蟲劑，植物的運動以及機器人的運動都會對可靠的影像捕獲造成挑戰。 在這種情況下，如果我們使用捲簾快門攝影機，機器人可能無法找到雜草的確切座標。 這將極大地影響機器人的準確性和速度，並可能導致機器人無法執行所需的任務。
在這種情況下，全域快門攝影機來救援。 藉助全域快門攝影機，農業機器人可以定位水果或蔬菜的確切座標，辨識其類型，或準確評估其生長。
汽車農業中最受歡迎的嵌入式視覺應用程式，推薦使用全域性快門
雖然汽車農業中有許多基於攝影機的應用程式，但值得注意的是，並非每個應用程式都需要全域性快門攝影機。 此外，在同類型的機器人中，一些用例需要全域快門攝影機，而某些應用案例可能不需要。 對特定快門類型的需求，完全由最終應用程式和你正在建構的機器人類型來定義。 此外，我們已經在上一節中討論了除草機器人。 因此，在這裡，我們看看其他一些流行的汽車農業用例，其中全域性快門攝影機比滾動快門攝影機更受歡迎。
無人駕駛飛行器（UAV）或農業無人機
無人機用於農業，用於植物計數、測量作物密度、計算植被指數、確定用水需求等。 它們有助於持續監測作物從種植到收穫階段。 雖然並非所有無人機都需要全域性快門攝影機，但在無人機快速運動時，必須進行影像捕獲的情況下，滾動快門攝影機可能會導致影像變形。 例如，考慮到其全域快門效率和 15 米電纜支援，e-con Systems 的 NileCAM25（全高畫質 GMSL2 彩色全域性快門攝影機）非常適合無人機。
農業卡車和拖拉機
大型農業卡車和拖拉機用於各種與農場相關的任務，如運輸動物食品、搬運草或乾草、推拉農業裝置等。 隨著技術的進步，其中許多車輛已經開始變得自動駕駛和無人駕駛。 在載人卡車中，攝影機通常是環繞檢視系統的一部分，該系統幫助駕駛員 360度檢視車輛周圍環境，以避免碰撞和事故。 在無人駕駛車輛中，攝影機透過準確測量物體和障礙物的深度，來幫助自動導航。 在這兩種情況下，如果景象中的任何物體移動得足夠快，無法使用普通滾動快門攝影機捕獲影像，則可能需要全域性快門相機。
分揀和包裝機器人
這些機器人用於從農場分類和包裝水果、蔬菜和其他農產品。 一些包裝機器人必須對靜態物體進行分類、挑選和包裝，在這種情況下，不需要全域性快門攝影機。 然而，如果要分類或包裝的物體被放置在移動表面上 —— 例如帶 —— 那麼全域性快門攝影機會產生更高品質的影像輸出。
結論
如前所述，攝影機的快門類型的選擇必須根據具體情況進行。 這裡沒有一刀切的方法。 在絕大多數農業應用案例中，高幀率的滾動快門攝影機或普通的滾動快門攝影機，應該可以勝任工作。 當你選擇攝影機或感測器時，始終建議尋求有將攝影機整合到農業機器人和車輛中經驗的成像合作伙伴的幫助。
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