工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)的先鋒,負(fù)責(zé)圖像數(shù)據(jù)獲取，是視覺系統(tǒng)中的核心部件。工業(yè)相機(jī)的主要參數(shù)包括:分辨率、像素深度、像元尺寸、幀率、光譜響應(yīng)特性等。我們今天對幀率進(jìn)行一個(gè)細(xì)致的了解。

幀率(Framerate)是表示單位時(shí)間內(nèi)顯示的幀數(shù)量度。面幀相機(jī)每秒采集或曝光的幀數(shù)(FramesperSecond),簡稱:FPS，對于線陣相機(jī)為每秒采集的行數(shù)(Hz)。

相機(jī)圖像采集過程分為曝光（exposure）和讀取（Readout）。第一步進(jìn)行曝光動(dòng)作，曝光完成后進(jìn)行第二部分Readout過程即從傳感器的寄存器中讀出數(shù)據(jù)并傳送出去（Readout過程）。針對這兩個(gè)步驟，相機(jī)操作有兩種常見的方法：“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光。在非重疊(“non-overlapped”)模式中，每個(gè)圖像采集的周期中，相機(jī)在下一個(gè)圖像采集開始前，均要完成曝光/讀出整個(gè)過程。如下所示

Non-overlapped Exposure

為了提高相機(jī)的幀率，允許在下一幀圖像開始曝光時(shí)候，將前一幀獲得的圖像數(shù)據(jù)讀出并傳送出去。相機(jī)“重疊”(“overlapped”)曝光的方式下圖所示。

overlapped Exposure

從上邊兩個(gè)圖中，我們可以知道在“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光模式底下，一幀圖像的周期存在著這樣的關(guān)系:

"overlapped”模式下: FramePeriod≤Exposure Time + ReadoutTime

“non-overlapped”模式下:FramePeriod > Exposure Time + Readout Time

而實(shí)際上COMS相機(jī)Readout time時(shí)間很小可以忽略不計(jì)，幀率主要取決于曝光于通信帶寬。

以芯片CMV4000為例（長2048 X寬2048），單張圖像大小4M。

當(dāng)曝光時(shí)間大于傳輸時(shí)間就會(huì)影響相機(jī)幀率，而當(dāng)曝光時(shí)間≤對應(yīng)傳輸時(shí)間，幀率就取決于傳輸時(shí)間。

編輯：jq