กล้องถ่ายภาพอัตรากรองสูงคืออะไร ทําไมมันสําคัญและวิธีการเลือก

การเติบโตอย่างต่อเนื่องของวิชั่นฝังตัวได้เพิ่มความต้องการสำหรับกล้องที่มีอัตราเฟรมสูง แม้อัตราเฟรมปกติของกล้องที่ 30 ถึง 60 FPS จะเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชันวิชั่นฝังตัวส่วนใหญ่ แต่ก็ไม่สามารถปฏิเสธได้ว่าแอปพลิเคชันบางประเภทอาจต้องการอัตราเฟรมสูงเกิน 400 FPS

เพื่อจับภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวเร็วอย่างชัดเจน เราจำเป็นต้องใช้กล้องที่มีอัตราเฟรมสูง ในบทความนี้ เราจะมาดูคุณสมบัติและพื้นฐานของกล้องที่มีอัตราเฟรมสูง

แล้วกล้องที่มีอัตราเฟรมสูงคืออะไรกันแน่?

กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงใช้เซนเซอร์ที่ล้ำหน้ากว่าและสามารถบันทึกภาพหรือวิดีโอของวัตถุที่เคลื่อนไหวเร็วได้หลายร้อยหรือแม้กระทั่งหลายพันเฟรมในระยะเวลาสั้นๆ เมื่อเทียบกับกล้องทั่วไป นอกจากนี้ เราจำเป็นต้องหาสมดุลระหว่างความละเอียดของภาพและอัตราเฟรม ความละเอียดสูงให้ภาพที่คมชัดมากขึ้น แต่อาจลดอัตราเฟรม ในทางกลับกัน อัตราเฟรมสูงจับการเคลื่อนไหวได้ลื่นไหลกว่า แต่อาจเสียรายละเอียดบางส่วนของภาพ

แล้วอัตราเฟรมสูงสำหรับกล้องคืออะไร? ไม่มีคำนิยามมาตรฐานสำหรับสิ่งนี้ แอปพลิเคชันต่างๆ มีคำนิยามของอัตราเฟรมสูงที่แตกต่างกัน ในวิชั่นฝังตัว หากคุณใช้ความละเอียด 4K หรือสูงกว่า แม้ 30FPS ก็สามารถนิยามว่าเป็นอัตราเฟรมสูงได้ เช่นเดียวกัน ใน Full HD 60 ถึง 120 FPS สามารถนิยามว่าเป็นอัตราเฟรมสูงได้

กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงทำงานอย่างไร?

หัวใจสำคัญของการทำงานของกล้องความเร็วเฟรมสูงคือความสามารถในการจับภาพได้เร็วกว่ากล้องทั่วไปที่มีอัตรา 30 FPS หรือประมาณนั้น การมีความสามารถนี้เป็นสิ่งสำคัญในฉากที่ต้องจับภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว กระบวนการทำงานโดยทั่วไปคือดังนี้:

• การจับภาพ: กล้องความเร็วเฟรมสูงใช้เซนเซอร์ถ่ายภาพขั้นสูงพร้อมความเร็วในการอ่านข้อมูลที่รวดเร็วมาก เพื่อจับภาพข้อมูลภาพจำนวนมากภายในระยะเวลาอันสั้น
• การประมวลผลภาพ: ข้อมูลภาพที่จับได้จะถูกประมวลผลอย่างรวดเร็วด้วยความล่าช้าต่ำผ่านอัลกอริธึมการประมวลผลภาพที่ซับซ้อน
• ไมโครโปรเซสเซอร์: ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังสนับสนุนการทำงานของกล้องเหล่านี้ให้สามารถทำงานที่อัตราเฟรมสูงขณะประมวลผลข้อมูลภาพจำนวนมาก
• ลดความละเอียด: เพื่อให้บรรลุอัตราเฟรมสูง กล้องเหล่านี้มักจะลดความละเอียดของภาพในขณะที่เพิ่มอัตราเฟรม ซึ่งช่วยสร้างสมดุลระหว่างคุณภาพของภาพและอัตราเฟรม

ทำไมกล้องความเร็วเฟรมสูงถึงมีความสำคัญ?

ผู้ที่มีประสบการณ์ควรรู้ว่าการใช้กล้องความเร็วเฟรมต่ำในการถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสามารถทำให้ภาพดูเบลอหรือเสียรูปได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องใช้ กล้องความเร็วเฟรมสูง เพื่อถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วในแอปพลิเคชันวิชั่นฝังตัวที่ความแม่นยำของภาพมีความสำคัญ การทำเช่นนี้จะลดความแตกต่างระหว่างภาพกับความเป็นจริง ตัวอย่างเช่น ในแอปพลิเคชันที่เน้นการตรวจสอบ กล้องความเร็วเฟรมสูงสามารถตรวจจับการไม่ตรงแนว ข้อบกพร่อง และปัญหาอื่น ๆ ของวัตถุได้ทันที และตอบสนองอย่างรวดเร็วเพื่อแก้ไขปัญหา รักษาคุณภาพที่สม่ำเสมอในกระบวนการผลิต

ความเร็วเฟรมยิ่งสูง จำนวนภาพที่ถูกบันทึกต่อวินาทียิ่งมาก จึงมีโอกาสที่ภาพจะเบลือน้อยลง เวลาการเปิดรับแสงที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ช่วยให้ได้ความเร็วเฟรมสูง; เวลาการเปิดรับแสงยิ่งยาว ภาพอาจเบลอได้มากขึ้น

ฉันควรคำนึงถึงอะไรบ้างเมื่อเลือกกล้องความเร็วเฟรมสูง?

เมื่อเราเลือกล้องที่มีอัตราเฟรมสูง เราจำเป็นต้องพิจารณาหลายด้าน เช่น ความละเอียด อัตราเฟรม ความไวแสง และช่วงไดนามิก และการเชื่อมต่อ

ความละเอียด: ส่งผลต่อรายละเอียดของภาพ ความละเอียดสูงอาจแลกมาด้วยการลดอัตราเฟรม คุณจำเป็นต้องหาสมดุลระหว่างความละเอียดและอัตราเฟรมตามความต้องการของคุณ เพื่อรับรองทั้งรายละเอียดและความเร็วในการจับภาพในเวลาเดียวกัน

อัตราเฟรม: กำหนดจำนวนภาพที่ถ่ายได้ต่อวินาที คุณจำเป็นต้องเลือกอัตราเฟรมที่เหมาะสมตามความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุและระดับรายละเอียดที่ต้องการ

ความไวแสงและช่วงไดนามิก: ความไวแสงและช่วงไดนามิกเป็นตัวชี้วัดความสามารถของกล้องในการจับภาพภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน กล้องที่มีความไวแสงสูงสามารถจับภาพที่ชัดเจนขึ้นในสภาพแสงน้อย และกล้องที่มีช่วงไดนามิกสูงสามารถจัดการฉากที่มีคอนทราสต์สูงได้ดีกว่า

ความเชื่อมต่อ: กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงมักจะสร้างข้อมูลจำนวนมาก การเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพช่วยให้การถ่ายโอนข้อมูลรวดเร็วและเสถียร พิธีสารการถ่ายโอนข้อมูลทั่วไป ได้แก่ GigE Vision, USB3 Vision และ MIPI

พื้นที่ใดที่ต้องใช้กล้องที่มีอัตราเฟรมสูง?

การวิเคราะห์กีฬา: ในวงการกีฬา กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงสามารถบันทึกทุกการเคลื่อนไหวของนักกีฬาเพื่อการวิเคราะห์อย่างละเอียด ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้นักกีฬาฝึกฝนได้ดีขึ้น แต่ยังช่วยให้ผู้ตัดสินตัดสินพฤติกรรมของนักกีฬาได้อย่างเหมาะสม

อุตสาหกรรมอัตโนมัติ: ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงใช้สำหรับการวางตำแหน่งวัตถุอย่างแม่นยำ การวัด และการตรวจจับข้อบกพร่อง โดยการจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วบนสายการผลิต พวกมันจะระบุและกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านเกณฑ์ เพื่อรับประกันคุณภาพและความ produktivity ของผลิตภัณฑ์

วิสัยทัศน์ของเครื่องจักร: สำหรับวิสัยทัศน์ของเครื่องจักรที่ต้องการคำแนะนำแบบเรียลไทม์ ความแม่นยำของภาพเป็นสิ่งสำคัญ กล้องที่มีอัตราเฟรมสูงสามารถให้ข้อมูลภาพที่รวดเร็วและแม่นยำ เพื่อช่วยให้หุ่นยนต์ทำงานได้ดีขึ้นและปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง

หากคุณยังคง strugging ที่จะหาโมดูลกล้องความเร็วเฟรมสูงที่เหมาะสม ลอง ขอความช่วยเหลือจาก Sinoseen ซึ่งมีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมโมดูลกล้องมาหลายปี และมีวิศวกรที่เชี่ยวชาญ เชื่อได้ว่าสามารถให้โซลูชันโมดูลกล้องความเร็วเฟรมสูงที่น่าพอใจที่สุดแก่คุณ