工业相机提高输出速度的方法

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工业相机提高输出速度的方法

                               
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群里有人问一款相机，正常输出时的速度为640FPS，使用PLUS模式时帧率可以达到1230FPS，这个PLUS模式是什么模式？源自石鑫华视觉http://shixinhua.com。

这里我们不追究PLUS的字面意思，也不去追究PLUS模式的具体实现方法，也不讨论640FPS或1230FPS能不能实现。这里只浅谈一下相机提高输出速度的可能实现方法，即从640提高到1230可能的方法。本人不是研究相机的，如果有说的不对的地方，不怪。
方法1、缩小AOI即减小图像输出的区域。这种方法，在工业相机中是非常常见的，即使用不同的视频模式（改变分辨率），可以有效的提高相机的速度。
方法2、使用上一帧图像的部分数据这种方法早期的工业相机就有曾使用过。如隔行扫描。原理上大概是当前帧的图像只读取奇数行（或偶数行），其图像的偶数行（或奇数行）使用上一张图像的数据进行组合。这种方法在针对运动目标的检测时，会出现锯齿效应。
方法3、Binning模式这种方法，在目前的工业相机中，是比较常用的一种方法，可以有效的提高图像的输出速度。Binning是一种图像读出模式，将相邻的像元中感应的电荷被加在一起，以一个像素的模式读出。Binning分为水平方向Binning和垂直方向Binning，水平方向Binning是将相邻的行的电荷加在一起读出，而垂直方向Binning是将相邻的列的电荷加在一起读出，Binning这一技术的优点是能将几个像素联合起来作为一个像素使用，提高灵敏度，输出速度，降低分辨率，当行和列同时采用Binning时，图像的纵横比并不改变，当采用2:2Binning，图像的解析度将减少75%。

                               
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Binning模式
方法4、抽样采集，插值还原这种方法，与方法2类似。也是通过抽样的方式，得到原始数据。即如果1280行的数据，那么只读取640行。然后通过插值的方法，直接计算得到另外的640行的数据。这种方法，不会出现锯齿效应，但是会降低清晰度，使图像变模糊。因为通过计算得到的数据是估计值，并不能代表真值。
方法5、平滑区域使用Binning、抽样等，跳变区域逐像素输出这种方法，类似于图像处理中的轮廓分析、几何匹配、纹理分析等方法。可以对原始数据进行一次粗的扫描，如果当前区域没有太多的变化，即不存在边缘，相对比较平滑的话，那可以直接使用插值、Binning等方法输出，这样可以减少数据量。而对于有跳变，即有边缘的地方，则不使用抽样等方法，直接每个像素都输出。这样可以有效的减少数据量而又不损失图像的边缘细节。但是这其中的计算量，算法的实现，计算速度跟不跟得上，都需要考虑。能不能实现还是需要考虑的。

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