กล้องอัตราเฟรมสูงคืออะไร? ทําไมถึงสําคัญและวิธีการเลือก?

การเติบโตอย่างต่อเนื่องของการมองเห็นแบบฝังตัวได้เพิ่มความต้องการกล้องอัตราเฟรมสูง แม้ว่าอัตราเฟรมของกล้องทั่วไปที่ 30 ถึง 60 FPS จะเพียงพอสําหรับแอปพลิเคชันการมองเห็นแบบฝังตัวส่วนใหญ่ แต่ก็ไม่ยกเว้นว่าแต่ละแอปพลิเคชันจะต้องมีอัตราเฟรมสูงเกิน 400 FPS

ในการจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วได้อย่างชัดเจน ในบทความนี้ เราจะมาดูคุณสมบัติและพื้นฐานของกล้องอัตราเฟรมสูง

กล้องอัตราเฟรมสูงคืออะไรกันแน่?

กล้องอัตราเฟรมสูงใช้เซ็นเซอร์ขั้นสูง และสามารถจับภาพหรือวิดีโอของวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วได้หลายร้อยหรือหลายพันเฟรมในช่วงเวลาสั้น ๆ เมื่อเทียบกับกล้องทั่วไป ในขณะเดียวกัน เราจําเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างความละเอียดของภาพและอัตราเฟรม ความละเอียดที่สูงขึ้นให้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น แต่อาจลดอัตราเฟรม ในทางตรงกันข้าม อัตราเฟรมที่สูงจะจับภาพการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นกว่า แต่อาจเสียสละรายละเอียดของภาพบางส่วน

แล้วอัตราเฟรมสูงสําหรับกล้องคืออะไร? ไม่มีคําจํากัดความมาตรฐานสําหรับสิ่งนี้ แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันมีคําจํากัดความที่แตกต่างกันของอัตราเฟรมสูง ในการมองเห็นแบบฝังตัว หากคุณใช้ 4K และความละเอียดสูงกว่า แม้แต่ 30FPS ก็สามารถกําหนดเป็นอัตราเฟรมสูงได้ ในทํานองเดียวกัน ใน Full HD สามารถกําหนด 60 ถึง 120 FPS เป็นอัตราเฟรมที่สูงได้

กล้องอัตราเฟรมสูงทํางานอย่างไร

หัวใจสําคัญของวิธีการทํางานของกล้องอัตราเฟรมสูงคือความสามารถในการจับภาพในอัตราที่เร็วกว่ากล้องปกติ 30 FPS หรือมากกว่านั้น ความสามารถนี้มีความสําคัญในฉากที่ต้องจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็ว เวิร์กโฟลว์ทั่วไปมีดังนี้:

• การจับภาพ:กล้องอัตราเฟรมสูงใช้เซ็นเซอร์ภาพขั้นสูงที่มีความเร็วในการอ่านข้อมูลที่รวดเร็วมากเพื่อบันทึกข้อมูลภาพจํานวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ
• การประมวลผลภาพ:ข้อมูลภาพที่บันทึกไว้จะได้รับการประมวลผลอย่างรวดเร็วและลดเวลาแฝงผ่านอัลกอริธึมการประมวลผลภาพที่ซับซ้อน
• ไมโครโปรเซสเซอร์:ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังสนับสนุนกล้องเหล่านี้ให้ทํางานที่อัตราเฟรมสูงในขณะที่ประมวลผลข้อมูลภาพจํานวนมาก
• ความละเอียดที่ลดลง:เพื่อให้ได้อัตราเฟรมที่สูงกล้องเหล่านี้มักจะลดความละเอียดของภาพในขณะที่เพิ่มอัตราเฟรมจึงสร้างสมดุลระหว่างความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพของภาพและอัตราเฟรม

เหตุใดกล้องอัตราเฟรมสูงจึงมีความสําคัญ

ผู้มีประสบการณ์ควรรู้ว่าการใช้กล้องอัตราเฟรมต่ําเพื่อจับภาพวัตถุเคลื่อนที่ความเร็วสูงอาจทําให้ภาพดูเบลอหรือบิดเบี้ยวได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งที่จะใช้กล้องอัตราเฟรมสูงเพื่อจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วในการใช้งานการมองเห็นแบบฝังตัวซึ่งความแม่นยําของภาพเป็นสิ่งสําคัญ สิ่งนี้จะช่วยลดความคลาดเคลื่อนระหว่างภาพกับความเป็นจริง ตัวอย่างเช่น สําหรับการใช้งานตามการตรวจสอบ กล้องอัตราเฟรมสูงสามารถรับรู้การวางแนว ข้อบกพร่อง และปัญหาอื่นๆ ของวัตถุได้ทันที จากนั้นจึงตอบสนองอย่างรวดเร็วเพื่อแก้ไข โดยรักษาคุณภาพที่สม่ําเสมอในการผลิต

ยิ่งอัตราเฟรมสูงเท่าใด ก็ยิ่งจับภาพได้มากขึ้นต่อวินาที ดังนั้นจึงมีโอกาสเบลอน้อยลง เวลาเปิดรับแสงที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในปัจจัยในการบรรลุอัตราเฟรมสูง ยิ่งเปิดรับแสงนานเท่าใด ภาพก็จะยิ่งพร่ามัวมากขึ้นเท่านั้น

ฉันต้องคํานึงถึงอะไรบ้างเมื่อเลือกกล้องที่มีอัตราเฟรมสูง

เมื่อเราเลือกกล้องที่มีอัตราเฟรมสูงเราต้องพิจารณาแง่มุมต่างๆเช่นความละเอียดอัตราเฟรมความไวและช่วงไดนามิกและการเชื่อมต่อ

มติ:ส่งผลต่อรายละเอียดของภาพ ความละเอียดสูงอาจต้องแลกกับอัตราเฟรม คุณต้องสร้างสมดุลระหว่างความละเอียดและอัตราเฟรมตามความต้องการของคุณเพื่อให้มั่นใจในรายละเอียดและความเร็วในการจับภาพในเวลาเดียวกัน

อัตราเฟรม:กําหนดจํานวนภาพที่ถ่ายต่อวินาที คุณต้องเลือกอัตราเฟรมที่เหมาะสมตามความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่และระดับของรายละเอียดที่ต้องการ

ความไวและช่วงไดนามิก:ความไวแสงและช่วงไดนามิกเป็นตัวชี้วัดความสามารถของกล้องในการจับภาพภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน กล้องความไวสูงสามารถจับภาพที่คมชัดขึ้นในสภาพแสงน้อย กล้องช่วงไดนามิกสูงสามารถจัดการกับฉากคอนทราสต์สูงได้ดีกว่า

การเชื่อมต่อ:กล้องอัตราเฟรมสูงมักจะสร้างข้อมูลจํานวนมาก การเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพช่วยให้มั่นใจได้ถึงการถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วและเสถียร โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลทั่วไป ได้แก่ GigE Vision, USB3 Vision และ MIPI

พื้นที่ใดบ้างที่ต้องใช้กล้องอัตราเฟรมสูง?

การวิเคราะห์กีฬา: ในสนามกีฬา กล้องอัตราเฟรมสูงสามารถจับภาพทุกการเคลื่อนไหวของนักกีฬาเพื่อการวิเคราะห์โดยละเอียด สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้นักกีฬาฝึกซ้อม แต่ยังช่วยให้ผู้ตัดสินตัดสินใจได้อย่างสมเหตุสมผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของนักกีฬา

ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม:ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมกล้องอัตราเฟรมสูงจะใช้สําหรับการวางตําแหน่งวัตถุการวัดและการตรวจจับข้อบกพร่องที่แม่นยํา ด้วยการจับวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วในสายการผลิต พวกเขาจะค้นหาและกําจัดผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามข้อกําหนดเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและผลผลิตของผลิตภัณฑ์

แมชชีนวิชั่น:สําหรับแมชชีนวิชันที่ต้องการการตอบสนองแบบเรียลไทม์ ความแม่นยําของภาพเป็นสิ่งสําคัญ กล้องอัตราเฟรมสูงสามารถให้ข้อมูลภาพที่รวดเร็วและแม่นยําเพื่อช่วยให้หุ่นยนต์ทํางานได้ดีขึ้นและทํางานได้อย่างถูกต้อง

หากคุณยังคงดิ้นรนเพื่อค้นหาโมดูลกล้องอัตราเฟรมสูงที่เหมาะสม ให้ลองทําขอความช่วยเหลือจาก Sinoseenซึ่งมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในอุตสาหกรรมโมดูลกล้องมาหลายปี และมีประสบการณ์มากมายตลอดจนวิศวกรมืออาชีพ ซึ่งเชื่อกันว่าจะสามารถให้บริการโซลูชั่นโมดูลกล้องอัตราเฟรมสูงที่น่าพอใจที่สุดแก่คุณ