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工业相机帧率与曝光时间之间的联系
2021.01.28
工业相机是机器视觉系统的重要组成部分之一，在机器视觉系统中有着非常重要的作用。工业视觉相机已经被广泛应用于工业生产线在线检测、智能交通，机器视觉，科研，军事科学，航天航空等众多领域。 工业相机的主要参数包括：分辨率、帧率、像素、像元尺寸、光谱响应特性等。其中帧率是用于测量显示帧数的量度。测量单位为每秒显示帧数，简称：FPS或“赫兹”（Hz）。 由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于16fps的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。这也就是为什么电影胶片是一格一格拍摄出来，然后快速播放的。 工业相机帧率和曝光时间的联系： 相机上的图像采集过程包括两个截然不同的部分。第一部分是曝光。曝光完成后，进行第二部分Readout过程即从传感器的寄存器中读出数据并传送出去。 关于图像采集过程中，相机操作有两种常见的方法：非重叠模式的曝光和重叠模式的曝光。在非重叠模式中，每个图像采集的周期中，相机在下一个图像采集开始前，均要完成曝光/读出整个过程。虽然非重叠的模式，可适合于许多情况下，但它并不是最有效的方式。为了提高相机的帧率，允许在下一帧图像开始曝光时候，将前一帧获得的图像数据读出并传送出去。相机读出数据和下一帧曝光开始出现重叠的情况，在同一个时刻内，相机执行两个操作，导致在同样的单位时间内，在重叠曝光模式下，可以采集到更多的图片，即相机的帧率更高。
每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。一般来说30fps就是可以接受的，但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感，但是一般来说超过75fps一般就不容易察觉到有明显的流畅度提升了。如果帧率超过屏幕刷新率只会浪费图形处理的能力，因为监视器不能以这么快的速度更新，这样超过刷新率的帧率就浪费掉了。最大帧率/行频：即相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.)，对于线阵相机为每秒采集的行数(Hz)。
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