卷帘曝光面阵系列相机

### 卷帘曝光面阵相机工作原理

卷帘曝光面阵相机采用逐行读取的方式完成图像采集过程。当触发信号到达时，相机会按照一定顺序依次暴露每一行感光元件并进行电荷积累，随后将这些累积的电信号转换成数字信息输出[^1]。

这种逐行列读的方法意味着每一条水平线上记录的时间点略有不同，因此对于快速移动的对象可能会造成部分区域先于其他区域被捕获的情况，从而引发所谓的“部分曝光现象”。具体表现为如果目标物在拍摄期间发生了位移，则其影像会呈现出倾斜或变形的效果，即斜坡现象(skew)，以及由于机械振动等因素引起的晃动现象(wobble)。

# 假设有一个简单的模拟卷帘快门效果函数
def simulate_rolling_shutter_effect(image, motion_vector):
    """
    :param image: 输入原始图片数组 (numpy array)
    :param motion_vector: 物体运动向量 [dx, dy], 表示物体沿X轴和Y轴方向上的平均速度
    :return: 经过处理后的带有滚动快门效应的新图象
    """
    result = np.zeros_like(image)
    
    height, width = image.shape[:2]

    for row in range(height):
        shift_x = int(motion_vector[0]*row/height)  # 计算当前行相对于首行应该平移多少距离
        shifted_row = np.roll(image[row,:],shift_x,axis=0)

        result[row,:] = shifted_row
        
    return result

### 应用领域

尽管存在上述局限性，但在许多应用场景下，卷帘曝光模式仍然具有成本效益优势和技术可行性：

- **消费电子产品**：如智能手机摄像头通常使用CMOS传感器配合卷帘快门技术来降低成本并提高集成度；

- **静态场景监控**：当监测对象相对静止不动时，可以有效减少因全幅同步曝光所需的大规模电路设计带来的复杂性和功耗；

- **低速动态捕捉**：只要被摄主体的速度远低于帧率所能覆盖范围之内，那么所产生的形变几乎不可察觉，适合用于一些对时效性要求不高但分辨率较高的场合，比如文件扫描仪等设备中。