Um die Bildrate einer industriellen Kamera zu berechnen, steht ein Bildratenrechner zur Verfügung. Dieses Dokument war früher nach der Installation des SDK verfügbar. Der Bildrate Rechner (eine Excel-Datei) befand sich im Ordner C:\Program Files\Daheng Imaging\GalaxySDK\Doc. Derzeit können Sie den Bildrate Rechner aus unserem Downloadseite herunterladen.

Für dieses Beispiel verwenden wir den Bildrate Rechner für die USB3 Kamera MARS-1230-23U3X, um die verschiedenen verfügbaren Optionen zu erklären. Danach werden wir die wenigen Unterschiede zwischen einem USB3 Kamera und dem Gigabit Ethernet Bildwiederholfrequenzrechner hervorheben. Für die Gigabit Ethernet Kamera verwenden wir die MER-131-75Gx Kamera als Beispiel.

Schritt 1: Öffnen Sie den Bildrate Rechner USB3 Kamera

Öffnen Sie den richtigen Bildrate Rechner. Jede Kamera Serie hat ihren eigenen Rechner.

Die untenstehenden Screenshots zeigen den MARS USB3 Kamera Bildrate Rechner. Je nach Kamera können einige Parameter (wie Binning oder Dekimation) unterschiedlich sein. Es gibt mehrere Parameter, die wir im Bildrate Rechner für verschiedene Zwecke ändern können, die die FPS (Bilder pro Sekunde) erhöhen oder die FPS verringern.

Schritt 2: Belichtungszeit einstellen

Wir müssen mit „Belichtungszeit (uns)“ beginnen. Dies bestimmt, wie lange (Zeit) der Sensor Licht einfängt. Wenn wir beispielsweise eine Belichtungszeit von 0,5 Sekunden hätten, könnten wir 2 Bilder pro Sekunde aufnehmen. 1s/0,5s = 2 Bilder. Deshalb möchten wir diesen Wert so niedrig wie möglich halten, um zu vermeiden, dass dies der Engpass unseres FPS-Ergebnisses wird. Der Mindestwert für die Belichtungszeit wird durch den Aufbau und die Umgebungsbedingungen bestimmt. Um die maximal mögliche Framerate zu erreichen, können Sie als Belichtungszeit den Wert 64 verwenden. Bei diesem Wert wird die Belichtungszeit nie der limitierende Parameter im Framerate-Rechner sein.

Schritt 3: Interessenbereich (Breite/Höhe)

Breite und Höhe bestimmen die Größe des Sensors (in Pixel), den wir verwenden werden. Wir können entscheiden, eine Region von Interesse (ROI) kleiner als die verfügbare Größe zu haben. Dies führt zu einem kleineren Bild, weniger Daten, sodass mehr FPS übertragen werden können. Lesen Sie Wie man eine Region von Interesse (R.O.I.) in einer industriellen Kamera in 3 Schritten einrichtet.

Beachten Sie, dass es normal ist, dass eine Verringerung der Bildgröße in manchen Fällen nicht zu einer Erhöhung der FPS führt. Beim MARS-1230 im Beispiel führt die Reduzierung der Breite nicht zu einer Erhöhung der FPS. Höhenreduzierung tut es. Dies ist bei vielen Sony IMX-Sensoren normal. Bei OnSemi-Python-Sensoren hingegen erhöht sich die Bildrate, wenn die Breite oder Höhe verringert wird.

Schritt 4: Binning-Option

Einige unserer Kameraserien unterstützen Binning. Wenn die Kamera Binning unterstützt, ist dieser Parameter im Framerate-Rechner sichtbar. Pixel-Binning kombiniert Daten mehrerer Pixel (Standard ist 1 = kein Binning oder 2/4 Pixel kombinieren), was zu einer viel höheren Lichtempfindlichkeit führt. Wenn Pixel kombiniert werden, wird die resultierende Bildgröße stark reduziert. Das 4-Pixel-Binning in Breite und Höhe führt dazu, dass der Wert von 4 horizontalen Pixeln zu einem Wert kombiniert wird und dass 4 vertikale Pixel ebenfalls zu einem Wert kombiniert werden. Dadurch werden statt 4x4 = 16 Pixel nun 1x1=1Pixel Daten übertragen. Daher werden die Daten um den Faktor 16 reduziert. Beispielsweise ergibt 4096 x 3000 mit Binning auf 4 ein Bild von 1024 x 750 (die Software warnt uns, diesen Parameter zu ändern, um die korrekte FPS-Ausgabe zu berechnen).

Aufgrund der Warnmeldung müssen wir zunächst die Breite und Höhe korrigieren, um die korrekte FPS-Ausgabe zu sehen.


Weil die Kamera weiterhin alle Pixel auf dem Sensor lesen muss, haben wir keinen Anstieg der FPS.

Schritt 5: Horizontale und vertikale Dezimierung

Die Dezimierung funktioniert ähnlich wie das Binning. Daten werden von allen Pixeln erfasst, die Werte benachbarter Pixel werden jedoch einfach verworfen.
Wenn Pixel kombiniert werden, wird die resultierende Bildgröße stark reduziert. Eine Dezimierung von 4 Pixeln in Breite und Höhe führt zu einer Bildgröße von 1/16.
Beispielsweise führt 4096 x 3000 mit einer Dezimierung von 4 zu einem Bild von 1024 x 750 (die Software warnt uns, diesen Parameter zu ändern, um die korrekte FPS-Ausgabe zu berechnen).
Durch die Dezimierung kann ein Bild mit der gleichen Größe wie das Original aufgenommen werden, es werden jedoch weniger Daten erfasst, was dazu führt, dass weniger Rechenleistung benötigt und weniger Daten übertragen werden.
Im Gegensatz zur ROI-Dezimierung hat die Dezimierung keinen Einfluss auf die angezeigte Flächengröße.
Je nach Kamera kann es zu einer Erhöhung der FPS kommen.

Schritt 6: PixelFormat(8/12)

8-Bit verwendet 256 Farb- oder Graustufen pro Kanal, während 10-Bit bis zu 1.024 Stufen pro Kanal und 12 Bit 4096 Stufen pro Kanal verwendet. Diese zusätzlichen Graustufen können für die Bildverarbeitung nützlich sein. Die meisten Displays sind jedoch 8-Bit-Displays, sodass Sie bei der Anzeige auf dem Bild aufgrund des Engpasses Ihres Bildschirms keinen Unterschied bemerken werden.

Wenn Sie den Pixelformat-Wert von 8 (Standardwert) auf 12 setzen, erhalten Sie ein Bild mit mehr Details, wodurch mehr Daten gesammelt werden und das FPS-Ergebnis sinkt.

Schritt 7: DeviceLinkThroughputLimit(Bps)    

Dieser Wert bestimmt, wie viel Bandbreite für die Kamera zur Verfügung steht.
In Multi-Kamera-Setups muss der Wert so eingestellt werden, dass jede Kamera eine feste Menge an Bandbreite zur Verfügung hat, ohne andere Kameras zu stören.
Die volle nutzbare Bandbreite beträgt 380000000 Bps, sodass, wenn Sie 2 Kameras an einem USB3-Bus haben, jede eine Bandbreite von 380000000/2= 190000000 bps hätte. Erfahren Sie mehr über Bandbreite Steuerung mit mehreren Kameras.

Schritt 8: Weitere Optionen des Framerate-Rechners

Zusätzliche Optionen sind:
- MaxUSBControllerThroughput(Bps): Dies bestimmt die Menge an maximalem Bandbreite, die vom USB-Controller verfügbar ist, der Standardwert beträgt 380000000 Bps. Normalerweise ändern wir diesen Wert nicht.
-    AcquisitionFrameRateMode: Aktivieren oder Deaktivieren der AcquisitionFrameRate-Zahl, die Sie festgelegt haben, um eine feste Bildrate zu haben, die niedriger ist als die maximale Bildrate, die die Kamera erreichen kann.
-    AcquisitionFrameRate: Sie können eine FPS-Zahl manuell festlegen, damit die Kamera konstant die gleiche Anzahl von FPS erfasst.

Schritt 9: Anderer Parameter bei Verwendung von Gigabit Ethernet vision Kamera.

In diesem Beispiel verwenden wir den Rechner MER-131-75Gx.


Die meisten Parameter sind die gleichen wie bei USB3-Kameras, wie in den vorherigen Schritten beschrieben. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie bei GigE-Kameras zur Begrenzung der Bandbreite die Paketgröße (GevSCPS) und die Paketverzögerung (GevSCPD) anstelle von DeviceLinkThroughput verwenden.

Praktisches Beispiel mit dem MER-131-75Gx Kamera Rechner.

Die MER-131-75Gx kann 75 FPS mit der gesamten verfügbaren Bandbreite von 1 GB erfassen; Wenn wir 2 der gleichen Kameras verwenden würden, müssten wir die FPS jeder einzelnen begrenzen, max fps > 75/2 = 37,5 FPS pro Kamera.

Wir würden also die Rechner (GevSCPS) und (GevSCPD) einrichten, um dieses Ergebnis zu erhalten:


Dadurch wird sichergestellt, dass die übertragenen Daten beider Kameras nicht miteinander kollidieren.
Die drei folgenden Felder sind Standardwerte und müssen nicht geändert werden.

Wenden Sie sich an Support, wenn Sie den Bildrate-Rechner verwenden.