【相机】曝光时间长-->拖影

曝光时间长 → 运动目标在快门开启期间持续移动同一像素记录多个位置的能量图像出现"拖影"(运动模糊)。


🔍 具体原因

  1. 卷帘快门(Rolling Shutter)效应

    RealSense 的 RGB 传感器(如 IMX 系列)多为 逐行扫描 ,若物体在 33ms(30fps)内移动 1 米,每行像素记录的位置不同,导致 倾斜或拉伸的拖影

  2. 曝光时间 > 运动速度

    • 举例
      若曝光时间为 50ms ,行人行走速度 1.5 m/s → 移动 7.5 cm,像素能量被拉长 → 边缘模糊成"尾巴"。
    • 对比
      曝光 5ms 时,移动仅 0.75 cm,拖影几乎不可见。
  3. 红外深度图的关联影响

    虽然深度传感器是 全局快门 ,但若 RGB 曝光过长,深度与 RGB 对齐时 会叠加 RGB 的拖影,导致 边缘对齐误差


📌 如何量化?

拖影长度(像素)= 物体速度 × 曝光时间 / 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 图像中约 7% 宽度)。

RGB 拖影 = 卷帘快门 + 长曝光 + 运动物体,而深度图因全局快门不易拖影,但 RGB 的拖影会间接影响融合效果。

解决方案

  • 降低曝光时间:如 30fps 时最多 33ms,优先降至 5-10ms(需补光)。
  • 提高环境光:用红外补光灯,避免延长曝光。
  • 全局快门相机 :若需高动态场景,换用 RealSense D455(全局快门深度)+ 外置全局快门 RGB

RealSense D435i 默认启用自动曝光(Auto Exposure),可通过 realsense-viewer 或 ROS/代码关闭并手动调节

realsense-viewer:取消勾选 RGB Camera → Enable Auto Exposure,手动输入曝光值(单位 µs)

RGB 相机:

手动曝光范围:39 µs -- 10,000 µs(10 ms)

⚠️ 超过 166 µs 时,帧率会随曝光时间增加而下降(例如 700 µs 时帧率降至约 14 fps)