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[新闻知识] 机器视觉扫盲贴-工业相机的快门和帧率之间有关系吗?

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    [LV.10]100FPS

    发表于 2014-9-2 17:56:30 |显示全部楼层
    工业相机的快门速度(或曝光时间)与相机的帧率之间,有一定的单向影响关系,即快门速度/曝光时间,可以影响相机的实时采集帧率(并不能改变相机的固有帧率)。这个影响关系是要在一定条件下才可以满足的,当曝光时间大于相机的固有帧率的倒数时(即相机的固有采集周期)时,则相机的实时采集帧率是由于曝光时间来控制的。例如,AVT Guppy Pro F-125B工业相机,其曝光时间范围为:39微秒~67秒,其最大分辨率时的最大帧率为31FPS。那么其固有采集周期则为1/31=32.258ms。因此,当相机的曝光时间(快门速度)设置小于32.258毫秒时,则这个相机在最大分辨率时的最大采集速度能达到31FPS,要想再快,已经不可能,即使快门速度再快也无法改变采集速度。如果曝光时间大于32.258ms时,则相机在差旅费地的最大采集速度,则由于曝光时间来控制,这时的实际采集速度为1/Shutter time,即实时曝光时间的倒数,为采集帧率。当然这里的前提条件是,采集图像后,没有长时间的图像处理过程,如果后面还有长时间的图像处理过程,或者是延时,那么应该以整个采集、处理、延时的时间相加为准。3 D& |% w' h5 P' t. d# @! D0 h
    # e% d# \7 q; ~$ ]8 Q( P) t' d7 b: Z
    相机的帧率高低无法影响曝光时间。! [* m6 B, l  E9 K. m

    6 f% @* M  k- `$ ?/ H% }. f: k- P$ p相机的固有帧率的改变,需要相机支持AOI功能,然后通过缩小分辨率的方法,来提高相机的固有采集帧率。如AVT Guppy Pro F-125B,在640*480分辨率时,可以达到53FPS。7 N' {! l. A6 A+ k
    0 t1 V2 U  j$ W( G7 ?4 f2 }9 E; U
    快门速度的改变,是一个相对独立的参数。不受其它参数的影响。
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    7 m0 W8 H5 X$ W( r- p: D相机的固有帧率,决定了单位时间内可能检测产品的数量,如AVT Guppy Pro F-125B最大分辨率时固有帧率为31个,那么使用此相机的最快检测效率就是每秒钟31个,再快也不能够了。
    - ^! f1 ]2 b7 T! T4 _& m  ?6 |3 O8 `% [- l
    相机的曝光时间/快门速度,决定了图像的明暗程度。在其它条件一样的情况下,曝光时间越长,则图像越亮,反之则越暗。如果被测目标有运动,曝光时间还可以决定运动目标在曝光期间的运动距离。在目标物体运动速度一定的条件下,曝光时间越长,则目标运动的距离越远,拖影也就越长。这种现象在我们使用可手动的数码相机、单反相机时应该有体会,白天阳光充足时,可以使用很短的快门速度,这时拍汽车、拍奔跑的小狗都可以成像清晰,不模糊无拖影,但是在晚上,光照不充足时,就需要使用较长时间的快门,才可以使图像清晰,这时拍汽车,就可以看到很长的拖影,基本上看不清汽车的本身轮廓。. K4 ~' f) g, _2 m5 U
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