Global Shutter

通过整幅场景在同一时间曝光实现的。Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光。即在曝光开始的时候，Sensor开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断。CCD就是Global shutter工作方式。所有像元同时曝光

Rolling Shutter

与Global shutter不同，它是通过Sensor逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。

对比优缺点:

Global shutter： 曝光时间更短，但会增加读出噪声；

Rolling shutter：可以达到更高的帧速，噪声小，但是运动场景会产生果冻效应。

果冻效应：

适用性：

Global shutter	rolling shutter
曝光时间短的应用（如<500μs）	曝光时间长（如大于500μs）的应用可以有更低的噪声和帧速
快速移动物体拍适合	静止的物体适合

之所以Global Shutter能够做到全局曝光，跟Rolling Shutter相比，主要是Global Shutter在每一个像素上都增加了一个存储单元，才使得所有的像素能够同时曝光。

同Rolling shutter相比，Global shutter的sensor可以很好的解决以下问题：

1. 高速物体变形（左图是采用Global shutter技术的SmartSens SC132GS拍摄的图片，右图是Rolling shutter sensor拍摄的图片）。

可以明显看出用Rolling shutter sensor拍摄高速运动的风扇，物体会变形。

（图片来源于SmartSens）

2. 明暗现象（左图是采用Global shutter技术的SC132GS拍摄的图片，右图是没有采用HDR技术拍摄的图片）

在光线有明暗变化的时候，左图Global shutter sensor不会有明暗瑕疵，可以做到单帧HDR。

（图片来源于SmartSens）

成像技术不停的演进，促进了AI的发展。通过AI，大数据和互联网技术，带动了智慧城市的建设。智能安防，智慧交通，智慧工厂，智慧商业，智能家居，都能看到Camera的身影。一般情况下，Rolling shutter技术就足够了，但若要捕捉高速运动物体，或在环境光条件不理想的情况下获取清晰图像的时候，使用Global Shutter技术，无疑会带来更好的效果。

1. 智慧安防

目前来看，AI最容易落地的就是安防领域。通过AI技术，将监控中的人准确无误的抓拍下来，可以最大化的实现监控目的。一般情况下，安防Camera主要抓拍的都是行人，都是慢速运动的物体，Rolling shutter sensor就可以胜任。但若通过Global shutter sensor，则可以在高速移动的拍摄场景中有效降低图像畸变，避免了抓拍时，人物或物体运动带来的斜坡晃动现象，以及人脸模糊的问题，从而提供更清晰的图像。因此在高速违章查处，卡口ETC等需要道路监控的地方，Global Shutter比Rolling Shutter更加胜任。

2. 智慧交通

为了让城市交通更加便利，疏导公共交通，智慧交通系统是解决交通发展瓶颈的有效手段之一。高速违章查处，卡口ETC，十字路口的道路监控，停车场的智能管理，道路流量监测，电子警察等都离不开成像技术。只有准确的成像信息，才能更加准确地判断当前的路况以及车辆的情况，才能更好地实现智慧交通。这个时候，Global shutter可以更好的助力智慧交通。

为了实现智慧交通，从汽车角度来看，新型汽车都在从ADAS辅助驾驶向自动驾驶的方向演进。无论是辅助驾驶还是自动驾驶，汽车的中控芯片对sensor接收下来的图像信息要求越来越高。中控芯片需要sensor在车辆高速运动中，不仅提供没有变形的清晰图片，还需要提供周边物体与车辆的距离。而Global shutter sensor一方面可以避免车辆高速运动时，Rolling shutter sensor拍摄变形的问题，另外一方面，结合结构光技术（接收sensor是Global shutter的）或者双目摄像头（两个摄像头若都是Global shutter最好）技术，就可以提供更清晰的图像，以便于中控更加精准的计算出周边物体与车体的距离，判断当前的路况，判断交通灯的状况，才能使车辆行驶更加安全。

（图片来源于网络）

3. 智慧工厂

由于Global shutter sensor可以清楚的还原高速运动中的物体的形态，有效避免Rolling shutter sensor担心图像质量而降低自动流水线的速度问题。所以大型工厂在检测，质量管控，机械臂操作，物流，测量等自动化生产时，使用Global shutter可以提高生产效率。

4. 智慧商业

随着支付宝，微信支付的发展，国内二维码支付变得非常流行。而对于店家来讲，扫码设备的需求也在增长。对于扫码设备来讲，若用Global shutter sensor可以使扫码设备的可识别区域变长，使用户拥有更优的体验感。

（图片来源于SmartSens）

5. 智能家居

家用设备若要智能化，也需要Camera的帮忙。比如，扫地机器人。扫地机器人若想将屋内的空间测量出来或者识别前方是否有障碍物，都离不开Camera这只眼睛。同样，Global shutter则可以帮助扫地机器人更加精准的获得距离信息，使得扫地机器人更加智能化。

虽然说Global Shutter有很多优势，但是也无法完全替代Rolling Shutter。Global shutter sensor适用于拍摄高速运动物体，或AI应用中基于机器视觉算法的智能感知技术（vSLAM/手势跟踪识别/光流等算法），Rolling Shutter sensor则适用于拍摄运动速度相对较慢的物体或场景，可获得更高的成像信噪比。而且由于Global shutter需要对每个像素都要增加一个存储单元，这样增加了sensor的生产难度以及成本。