Wat is een camera met een hoge beeldsnelheid? waarom is het belangrijk en hoe kies je?

De voortdurende groei van ingebedde visie heeft de behoefte aan cameras met hoge framesnelheid verhoogd. Hoewel de gebruikelijke camera-framesnelheden van 30 tot 60 FPS voldoende zijn voor de meeste toepassingen van ingebedde visie, is het niet uitgesloten dat individuele toepassingen framesnelheden vereisen die hoger zijn dan 400 FPS.

Om snel bewegende objecten duidelijk te vastleggen, moeten we high frame rate cameras gebruiken. In dit artikel bekijken we de kenmerken en basisprincipes van cameras met hoge framesnelheid.

Wat is precies een high frame rate camera?

High frame rate cameras gebruiken geavanceerdere sensoren en zijn in staat om beelden of video's van snel bewegende objecten op honderden of zelfs duizenden frames in een korte tijd te vangen vergeleken met normale cameras. Tegelijkertijd moeten we een evenwicht vinden tussen beeldresolutie en framesnelheid. Een hogere resolutie biedt gedetailleerdere beelden, maar kan de framesnelheid verminderen; daarentegen biedt een hoge framesnelheid soepeler bewegingen, maar kan wellicht enige beeldetails opofferen.

Wat is nu een hoge framesnelheid voor een camera? Hiervoor bestaat geen standaarddefinitie. Verschillende toepassingen hebben verschillende definities van hoge framesnelheid. In ingebedde visie kan zelfs 30FPS als een hoge framesnelheid worden beschouwd als je 4K en hogere resoluties gebruikt. Op soortgelijke wijze kan in Full HD 60 tot 120 FPS als een hoge framesnelheid worden gedefinieerd.

Hoe werkt een camera met hoge framesnelheid?

In het hart van hoe een camera met hoge framesnelheid werkt, ligt zijn vermogen om afbeeldingen veel sneller te vangen dan de ongeveer 30 FPS van een normale camera. Dit vermogen is belangrijk in scènes waarin snel bewegende objecten moeten worden vastgelegd. De algemene werkstroom is als volgt:

• afbeeldingsopname: cameras met hoge framesnelheid gebruiken geavanceerde beeldsensor technologieën met extreem hoge leessnelheden om grote hoeveelheden beeldgegevens in een korte tijd te vangen.
• Afbeeldingsverwerking: De opgenomen beeldgegevens worden snel verwerkt met minimale latentie door geavanceerde algoritmes voor beeldverwerking.
• Microprocessor: krachtige microprocessoren ondersteunen deze camera's om te opereren op hoge frames per seconde terwijl ze grote hoeveelheden beeldgegevens verwerken.
• Gereduceerde resolutie: Om hoge frames per seconde te bereiken, verlagen deze camera's vaak de beeldresolutie terwijl ze de framesnelheid verhogen, waardoor er een evenwicht wordt gevonden tussen beeldkwaliteit en framesnelheid.

Waarom zijn camera's met hoge framesnelheid zo belangrijk?

Ervaarde personen weten dat het gebruik van een camera met een lage framesnelheid om snel bewegende objecten vast te leggen kan leiden tot vervaging of vertekening van het beeld. Daarom is het uiterst belangrijk om camera's met hoge framesnelheid te gebruiken om snel bewegende objecten vast te leggen in ingebedde visieapplicaties waarbij beeldnauwkeurigheid cruciaal is. Dit verminderd de afwijking tussen het beeld en de werkelijkheid. Bijvoorbeeld, voor inspectie-gebaseerde toepassingen kan een camera met hoge framesnelheid onmiddellijk misstanden, tekortkomingen en andere problemen met een object herkennen en er snel op reageren om ze op te lossen, waardoor er een consistent productiekwaliteit wordt behouden.

Hoe hoger de framesnelheid, des te meer afbeeldingen worden per seconde vastgelegd, waardoor er minder kans is op vervaging. De juiste belichtingstijd is een van de factoren om een hoge framesnelheid te bereiken; hoe langer de belichting, des te waziger de afbeelding kan zijn.

Wat moet ik in gedachten houden bij het kiezen van een camera met hoge framesnelheid?

Bij het kiezen van een camera met hoge framesnelheid moeten we verschillende aspecten overwegen, zoals resolutie, framesnelheid, gevoeligheid en dynamisch bereik, en connectiviteit.

Resolutie: beïnvloedt de afbeeldingsdetails. Een hoge resolutie kan ten koste gaan van de framesnelheid. Je moet resolutie en framesnelheid naar behoefte in evenwicht brengen om zowel details als capture snelheid te waarborgen.

Frame rate: bepaalt het aantal per seconde vastgelegde afbeeldingen. Je moet de juiste framesnelheid kiezen op basis van de snelheid waarmee het object beweegt en het vereiste detailniveau.

Gevoeligheid en Dynamisch Bereik: Gevoeligheid en dynamisch bereik zijn maatstaven voor de mogelijkheden van een camera om afbeeldingen te vangen bij verschillende verlichtingsomstandigheden. Camera's met hoge gevoeligheid kunnen duidelijkere afbeeldingen vastleggen in slechtverlichte omstandigheden. Camera's met een hoog dynamisch bereik kunnen beter omgaan met scènes met hoge contrasten.

verbinding: Camera's met een hoge framesnelheid produceren doorgaans grote hoeveelheden data. Efficiënte connectiviteit zorgt voor snelle en stabiele gegevensoverdracht. Gangbare gegevensoverdrachtsprotocollen omvatten GigE Vision, USB3 Vision en MIPI.

Welke gebieden vereisen het gebruik van camera's met een hoge framesnelheid?

Sportanalyse: In de sportwereld kunnen camera's met een hoge framesnelheid elke beweging van een atleet vastleggen voor gedetailleerde analyse. Dit helpt niet alleen de atleten bij hun training, maar ondersteunt ook de scheidsrechters bij het nemen van redelijke beslissingen over het gedrag van de atleten.

Industriële automatisering: In de industriële automatisering worden camera's met een hoge framesnelheid gebruikt voor nauwkeurige objectpositieering, meting en defectdetectie. Door snel bewegende objecten op de productielijn vast te leggen, lokaliseren ze en verwijderen niet-conformele producten om productkwaliteit en -productiviteit te waarborgen.

Machinevisie: Voor machinevisie die real-time feedback vereist, is beeldnauwkeurigheid belangrijk. Camera's met een hoge framesnelheid kunnen snelle en nauwkeurige beeldgegevens leveren om robots te helpen beter te presteren en nauwkeurig te opereren.

Als je nog steeds worstelt om het juiste camera-module met hoge framesnelheid te vinden, probeer dan hulp te zoeken bij Sinoseen , dat al jaren actief is in de camera-module industrie en zowel veel ervaring als professionele ingenieurs heeft, waarmee men u geloofwaardig de beste oplossingen voor camera-modules met hoge framesnelheid kan bieden.