Τι είναι η κάμερα υψηλού ρυθμού καρέ; Γιατί είναι σημαντική και πώς να επιλέξετε;

Η συνεχής ανάπτυξη της ενσωματωμένης όρασης έχει αυξήσει την ανάγκη για κάμερα υψηλής ταχύτητας καρέ. Ενώ οι συνήθεις ρυθμοί καρέ της κάμερας από 30 έως 60 FPS επαρκούν για τις περισσότερες εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης, δεν αποκλείεται οι μεμονωμένες εφαρμογές να απαιτούν υψηλούς ρυθμούς καρέ που υπερβαίνουν τα 400 FPS.

Για να καταγράψουμε καθαρά γρήγορα κινούμενα αντικείμενα, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε κάμερες με υψηλό ρυθμό καρέ. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά και τα βασικά στοιχεία των καμερών υψηλής ταχύτητας καρέ.

Τι ακριβώς είναι μια κάμερα με υψηλό ρυθμό καρέ;

Οι κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ χρησιμοποιούν πιο προηγμένους αισθητήρες και είναι σε θέση να καταγράφουν εικόνες ή βίντεο από γρήγορα κινούμενα αντικείμενα σε εκατοντάδες ή και χιλιάδες καρέ σε σύντομο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με τις κανονικές κάμερες. Ταυτόχρονα, πρέπει να βρούμε μια ισορροπία μεταξύ της ανάλυσης εικόνας και του ρυθμού καρέ. Η υψηλότερη ανάλυση παρέχει πιο λεπτομερείς εικόνες, αλλά μπορεί να μειώσει τον ρυθμό καρέ. Αντίθετα, ο υψηλός ρυθμός καρέ καταγράφει πιο ομαλές κινήσεις, αλλά μπορεί να θυσιάσει ορισμένες λεπτομέρειες της εικόνας.

Τι είναι λοιπόν ο υψηλός ρυθμός καρέ για μια κάμερα; Δεν υπάρχει τυπικός ορισμός για αυτό. Διαφορετικές εφαρμογές έχουν διαφορετικούς ορισμούς για τον υψηλό ρυθμό καρέ. Στην ενσωματωμένη όραση, εάν χρησιμοποιείτε αναλύσεις 4K και υψηλότερες, ακόμη και τα 30 FPS μπορούν να οριστούν ως υψηλός ρυθμός καρέ. Ομοίως, σε Full HD, τα 60 έως 120 FPS μπορούν να οριστούν ως υψηλός ρυθμός καρέ.

Πώς λειτουργεί μια κάμερα με υψηλό ρυθμό καρέ;

Το επίκεντρο του τρόπου λειτουργίας μιας κάμερας με υψηλό ρυθμό καρέ είναι η ικανότητά της να καταγράφει εικόνες με πολύ ταχύτερο ρυθμό από τα 30 FPS περίπου μιας κανονικής κάμερας. Αυτή η ικανότητα είναι σημαντική σε σκηνές όπου πρέπει να αποτυπωθούν γρήγορα κινούμενα αντικείμενα. Η γενική ροή εργασιών έχει ως εξής:

• λήψη εικόνας: οι κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ χρησιμοποιούν προηγμένους αισθητήρες απεικόνισης με εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες ανάγνωσης για τη λήψη μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων εικόνας σε σύντομο χρονικό διάστημα.
• Επεξεργασία εικόνας: Τα δεδομένα της εικόνας που έχουν ληφθεί υποβάλλονται σε επεξεργασία γρήγορα και με μειωμένο λανθάνον χρόνο μέσω εξελιγμένων αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας.
• Μικροεπεξεργαστής: Οι ισχυροί μικροεπεξεργαστές υποστηρίζουν αυτές τις κάμερες να λειτουργούν με υψηλούς ρυθμούς καρέ ενώ επεξεργάζονται μεγάλες ποσότητες δεδομένων εικόνας.
• Μειωμένη ανάλυση: Προκειμένου να επιτευχθούν υψηλοί ρυθμοί καρέ, αυτές οι κάμερες συχνά μειώνουν την ανάλυση της εικόνας ενώ αυξάνουν τον ρυθμό καρέ, εξισορροπώντας έτσι τη σχέση μεταξύ ποιότητας εικόνας και ρυθμού καρέ.

Γιατί είναι τόσο σημαντικές οι κάμερες με υψηλό ρυθμό καρέ;

Οι έμπειροι θα πρέπει να γνωρίζουν ότι η χρήση κάμερας με χαμηλό ρυθμό καρέ για τη λήψη κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας μπορεί να κάνει την εικόνα να φαίνεται θολή ή παραμορφωμένη. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά σημαντικό να το χρησιμοποιήσετε κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ για να καταγράψετε γρήγορα κινούμενα αντικείμενα σε εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης όπου η ακρίβεια της εικόνας είναι κρίσιμη. Αυτό μειώνει την ασυμφωνία μεταξύ εικόνας και πραγματικότητας. Για παράδειγμα, για εφαρμογές που βασίζονται σε επιθεώρηση, μια κάμερα με υψηλό ρυθμό καρέ μπορεί να αναγνωρίσει αμέσως κακές ευθυγραμμίσεις, ελαττώματα και άλλα προβλήματα με ένα αντικείμενο και στη συνέχεια να ανταποκριθεί γρήγορα για να τα επιλύσει, διατηρώντας σταθερή ποιότητα στην παραγωγή.

Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός καρέ, τόσο περισσότερες εικόνες καταγράφονται ανά δευτερόλεπτο, επομένως υπάρχει λιγότερη πιθανότητα θαμπώματος. Ο σωστός χρόνος έκθεσης είναι ένας από τους παράγοντες για την επίτευξη υψηλού ρυθμού καρέ. Όσο μεγαλύτερη είναι η έκθεση, τόσο πιο θολή μπορεί να είναι η εικόνα.

Τι πρέπει να έχω υπόψη μου όταν επιλέγω μια κάμερα με υψηλό ρυθμό καρέ;

Όταν επιλέγουμε μια κάμερα με υψηλό ρυθμό καρέ, πρέπει να λάβουμε υπόψη διάφορες πτυχές όπως η ανάλυση, ο ρυθμός καρέ, η ευαισθησία και το δυναμικό εύρος και η συνδεσιμότητα.

Λύση: επηρεάζει τη λεπτομέρεια της εικόνας. Η υψηλή ανάλυση μπορεί να είναι εις βάρος του ρυθμού καρέ. Πρέπει να εξισορροπήσετε την ανάλυση και τον ρυθμό καρέ σύμφωνα με τις ανάγκες σας για να εξασφαλίσετε λεπτομέρεια και ταχύτητα λήψης ταυτόχρονα.

Ρυθμός καρέ: καθορίζει τον αριθμό των εικόνων που τραβήχτηκαν ανά δευτερόλεπτο. Πρέπει να επιλέξετε τον σωστό ρυθμό καρέ με βάση την ταχύτητα με την οποία κινείται το αντικείμενο και το επίπεδο λεπτομέρειας που απαιτείται.

Ευαισθησία και δυναμικό εύρος: Η ευαισθησία και το δυναμικό εύρος είναι μέτρα για την ικανότητα της κάμερας να καταγράφει εικόνες υπό διαφορετικές συνθήκες φωτισμού. Οι κάμερες υψηλής ευαισθησίας μπορούν να τραβήξουν πιο καθαρές εικόνες σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Οι κάμερες υψηλού δυναμικού εύρους μπορούν να χειριστούν καλύτερα σκηνές υψηλής αντίθεσης

Συνδεσιμότητα: Οι κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ συνήθως παράγουν μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Η αποτελεσματική συνδεσιμότητα εξασφαλίζει γρήγορη και σταθερή μεταφορά δεδομένων. Τα κοινά πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων περιλαμβάνουν τα GigE Vision, USB3 Vision και MIPI.

Ποιες περιοχές απαιτούν τη χρήση καμερών υψηλής ταχύτητας καρέ;

Sports Analytics: Στον αθλητικό τομέα, οι κάμερες με υψηλό ρυθμό καρέ μπορούν να καταγράψουν κάθε κίνηση ενός αθλητή για λεπτομερή ανάλυση. Αυτό όχι μόνο βοηθά τους αθλητές να προπονηθούν, αλλά βοηθά επίσης τους διαιτητές να λάβουν λογικές αποφάσεις για τη συμπεριφορά των αθλητών.

Βιομηχανική αυτοματοποίηση: Στον βιομηχανικό αυτοματισμό, οι κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ χρησιμοποιούνται για ακριβή τοποθέτηση αντικειμένων, μέτρηση και ανίχνευση ελαττωμάτων. Αποτυπώνοντας αντικείμενα που κινούνται γρήγορα στη γραμμή παραγωγής, εντοπίζουν και απορρίπτουν μη συμμορφούμενα προϊόντα για να εξασφαλίσουν την ποιότητα και την παραγωγικότητα των προϊόντων.

Μηχανική όραση: Για μηχανική όραση που απαιτεί ανάδραση σε πραγματικό χρόνο, η ακρίβεια της εικόνας είναι σημαντική. Οι κάμερες υψηλής ταχύτητας καρέ μπορούν να παρέχουν γρήγορα και ακριβή δεδομένα εικόνας για να βοηθήσουν τα ρομπότ να αποδίδουν καλύτερα και να λειτουργούν με ακρίβεια.

Εάν εξακολουθείτε να δυσκολεύεστε να βρείτε τη σωστή μονάδα κάμερας με υψηλό ρυθμό καρέ, προσπαθήστε να το κάνετε ζητήστε βοήθεια από τη Sinoseen , η οποία ασχολείται βαθιά με τη βιομηχανία της μονάδας κάμερας εδώ και πολλά χρόνια και διαθέτει πλούσια εμπειρία καθώς και επαγγελματίες μηχανικούς, οι οποίοι πιστεύεται ότι μπορούν να σας προσφέρουν τις πιο ικανοποιητικές λύσεις μονάδας κάμερας υψηλού ρυθμού καρέ.