速解析工業(yè)相機的幀率和曝光(快門)之間的關系
來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2025-09-11
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工業(yè)相機簡介
工業(yè)相機是常用與工業(yè)視覺領域的常用專業(yè)視覺核心部件,擁有多種屬性,是機器視覺系統(tǒng)中的核心部件,具有不可替代的重要功能。
工業(yè)相機已經被廣泛應用于工業(yè)生產線在線檢測、智能交通,機器視覺,科研,軍事科學,航天航空等眾多領域
工業(yè)相機的主要參數(shù)包括:分辨率、幀率、像素、像元尺寸、光譜響應特性等,本文主要介紹工業(yè)相機的幀率和它的曝光之間的關系。
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工業(yè)相機參數(shù)技術背景
在工業(yè)相機中,幀率和曝光是相互依存的參數(shù),影響著拍攝圖像的質量。
幀率是指工業(yè)相機在一秒鐘內捕獲的視頻幀的數(shù)量。它對于需要實時視頻監(jiān)控或快速移動物體跟蹤的應用非常重要。更高的幀率可以提供更流暢的視頻播放,但可能會減少曝光時間,并影響圖像的亮度和清晰度。
另一方面,曝光決定了相機傳感器捕捉到的光量。較長的曝光時間允許更多的光線進入傳感器,產生更明亮的圖像,但如果相機或場景中的物體在移動,也可能引入運動模糊或圖像噪音。
因此,設置最佳幀率和曝光需要在為實時應用捕捉足夠的幀數(shù)和獲得足夠的光量以獲得清晰的圖像質量之間找到最佳平衡。根據具體的應用要求,不同的工業(yè)相機可能有不同的調整幀率和曝光的能力和設置。
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幀率和快門時間計算方式
工業(yè)相機的幀率和曝光快門時間之間的計算是基于以下公式。
快門時間=1/幀率
例如,如果工業(yè)相機的幀率是每秒30幀(fps),那么快門時間的計算方法是:。
快門時間 = 1 / 30幀 = 0.0333秒=33.3毫秒=33300微秒
相反,如果所需的快門時間是已知的,相應的幀率可以使用相同的公式計算。
注意:這種計算方式是基于最基礎的數(shù)學公式來計算的,可以作為參考,工業(yè)相機實際的幀率涉及的因素較多,一般以實際測試結果為準。
很多工程技術人員對于工業(yè)相機可能會有下面類似疑問
是否可以簡單通過曝光快門時間計算出相機幀率?
不可能簡單地從快門時間計算出工業(yè)相機的幀率,因為幀率取決于各種因素,如曝光時間、讀出時間、圖像傳輸率和相機接口帶寬。
幀率可以通過用每秒拍攝的幀數(shù)除以曝光時間加上讀出時間來計算。
此外,相機規(guī)格表或手冊通常提供給定相機配置的最大可實現(xiàn)的幀率,這對確定相機的整體性能很有用。
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曝光時間不夠問題咨詢
那么若是需要維持幀率導致因為曝光時間不夠長,圖像不夠明亮的情況,該如何處理?
1、可以通過提高增益值Gain,提高整體圖像亮度,但是可能會存在圖像噪點,因此需要設置一個合適的平衡值。
2、可以適當調整鏡頭,調整光圈,增大相機的進光量,注意,不同品牌鏡頭可能有所差異,在當前鏡頭光圈不夠的情況下,可以適當更換同焦距鏡頭驗證下。
3、可以提供機器視覺的光源的亮度,對應一個機器視覺系統(tǒng)而言,光源的重要性是至關重要的??梢酝ㄟ^調整光源的功率或者光源的頻閃程度,提高光源亮度。
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