Framerate Calculator voor onze industriële camera's

Om de framerate van een industriële camera te berekenen is er een framerate calculator beschikbaar. Dit document was beschikbaar na installatie van de SDK . De framesnelheidcalculator (een Excel-bestand) bevond zich in de map C:\Program Files\Daheng Imaging\GalaxySDK\Doc. Momenteel kunt u de framerate-calculator downloaden vanuit ons downloadgedeelte .

Voor dit voorbeeld gebruiken we de framesnelheidcalculator voor de USB3-camera MARS-1230-23U3X, waarbij de verschillende beschikbare opties worden uitgelegd. Daarna zullen we de weinige verschillen tussen een USB3-camera en een Gigabit Ethernet-frameratecalculator belichten. Voor de Gigabit Ethernet-camera gebruiken we als voorbeeld de MER-131-75Gx- camera.

Download onze framerate-calculators

Open de juiste framesnelheidcalculator. Elke cameraserie heeft zijn eigen rekenmachine.



De onderstaande schermafbeeldingen tonen de framesnelheidcalculator van de MARS USB3-camera. Afhankelijk van het cameratype kunnen sommige parameters (zoals binning of decimatie) verschillen. Er zijn verschillende parameters die we in de framesnelheidcalculator voor verschillende doeleinden kunnen wijzigen, waardoor de FPS (frames per seconde) wordt verhoogd of verlaagd.

Blootstellingstijd

We moeten beginnen met ‘blootstellingstijd (ons)’ . Deze bepaalt hoe lang (tijd) de sensor licht opvangt. Als we bijvoorbeeld een belichtingstijd van 0,5 seconde zouden hebben, zouden we 2 frames per seconde kunnen vastleggen. 1s/0,5s = 2 frames. Daarom willen we deze waarde zo laag mogelijk houden, om te voorkomen dat dit de bottleneck wordt voor onze FOD-uitkomst. De minimale waarde voor de belichtingstijd wordt bepaald door de opstelling en de omgevingsomstandigheden. Om de maximaal mogelijke framerate te bereiken, kun je de waarde 64 als belichtingstijd gebruiken. Met deze waarde zal de belichtingstijd nooit de beperkende parameter zijn in de frameratecalculator.

Breedte en hoogte

Breedte en Hoogte bepalen de grootte van de sensor (in pixels) die we zullen gebruiken. We kunnen besluiten om een ​​interessegebied (ROI) kleiner te maken dan de beschikbare grootte. Dit resulteert in een kleiner beeld en minder gegevens, waardoor er meer FPS kan worden overgedragen. Lees Hoe u in 3 stappen een Region of Interest (ROI) instelt in een industriële camera .

Houd er rekening mee dat het normaal is dat het verkleinen van de beeldgrootte in sommige gevallen niet resulteert in een hogere FPS. Voor de MARS-1230 in het voorbeeld verhoogt de breedtevermindering de FPS niet. Hoogtereductie wel. Dit is normaal voor veel Sony IMX-sensoren. Terwijl voor OnSemi Python-sensoren de framerate toeneemt bij het verkleinen van de breedte of hoogte.

Binning/overslaan/decimeren

Sommige van onze cameraseries ondersteunen binning. Als de camera binning ondersteunt, is deze parameter zichtbaar in de frameratecalculator. Pixel binning combineert gegevens van meerdere pixels samen (standaard is 1 = geen binning, of combineer 2/4 pixels), dus dit resulteert in een veel hogere lichtgevoeligheid. Wanneer pixels worden gecombineerd, wordt de resulterende afbeeldingsgrootte sterk verkleind. 4 pixelbinning in Breedte en Hoogte resulteert erin dat de waarde van 4 horizontale pixels wordt gecombineerd tot 1 waarde en dat 4 verticale pixels ook worden gecombineerd tot 1 waarde. Als resultaat worden er in plaats van 4x4 = 16 pixels nu 1x1=1pixel gegevens verzonden. Daarom worden de gegevens met een factor 16 verminderd. Bijvoorbeeld 4096x3000 met binning ingesteld op 4 resulteert in een afbeelding van 1024*750 (de software waarschuwt ons om deze parameter te wijzigen om de juiste FPS-uitvoer te berekenen)



Vanwege het waarschuwingsbericht moeten we eerst de breedte en hoogte corrigeren, zodat we de juiste FPS-uitvoer zien.



Omdat de camera nog steeds alle pixels op de sensor moet lezen, hebben we geen verhoging van de FPS.

Decimatie werkt op dezelfde manier als binning. Gegevens worden verzameld van alle pixels, maar waarden van nabijgelegen pixels worden eenvoudigweg weggegooid.
Wanneer pixels worden gecombineerd, wordt de resulterende afbeeldingsgrootte aanzienlijk verkleind. Een decimering van 4 pixels in breedte en hoogte resulteert in een afbeeldingsgrootte van 1/16.
Bijvoorbeeld 4096x3000 met decimatie ingesteld op 4 zal resulteren in een afbeelding van 1024*750 (de software waarschuwt ons om deze parameter te wijzigen om de juiste FPS-uitvoer te berekenen)
Decimatie maakt het mogelijk om een ​​foto te maken met dezelfde grootte als de originele, maar er worden minder gegevens verzameld, waardoor er minder verwerkingskracht nodig is en er minder gegevens worden verzonden.
In tegenstelling tot ROI heeft decimering geen invloed op de gebiedsgrootte die u ziet.
Afhankelijk van het cameramodel kan er sprake zijn van een verhoging van de FPS.

Pixelformaat

8-bit gebruikt 256 kleur- of grijsniveaus per kanaal, terwijl 10-bit maximaal 1.024 niveaus per kanaal en 12-bit 4096 niveaus per kanaal gebruikt. Deze extra grijsniveaus kunnen nuttig zijn voor beeldverwerking. De meeste beeldschermen zijn echter 8-bit, dus bij weergave op beeld zul je het verschil niet zien vanwege de bottleneck van je scherm.

Het instellen van de Pixelformat-waarde van 8 (standaardwaarde) naar 12 zal resulteren in een afbeelding met meer details, waardoor de verzamelde gegevens toenemen en het FPS-resultaat afneemt.

Bandbreedte

Deze waarde bepaalt hoeveel bandbreedte beschikbaar is voor gebruik door de camera.
Bij opstellingen met meerdere camera's moet de waarde zo worden ingesteld dat elke camera een vaste hoeveelheid bandbreedte krijgt om te gebruiken, zonder dat andere camera's worden gestoord.
De volledige bruikbare bandbreedte is 380000000 Bps, dus als u twee camera's op één USB3-bus hebt, heeft elke camera een bandbreedte van 380000000/2 = 190000000 bps. Lees meer over bandbreedtecontrole met meerdere camera's .

Toegevoegde opties

Extra opties zijn:
- MaxUSBControllerThroughput(Bps): Dit bepaalt de hoeveelheid maximale bandbreedte die beschikbaar is vanaf de USB-controller, de standaardwaarde is 380000000 Bps. Normaal gesproken veranderen we deze waarde niet
- AcquisitionFrameRateMode: schakel het AcquisitionFrameRate-nummer in of uit dat u hebt ingesteld om een ​​vaste framesnelheid te hebben die lager is dan de maximale framerate die de camera kan bereiken.
- AcquisitionFrameRate: u kunt handmatig een FPS-nummer instellen, zodat de camera constant hetzelfde aantal FPS vastlegt.

GigE-camera's

In dit voorbeeld gebruiken we de MER-131-75Gx rekenmachine.



De meeste parameters zijn hetzelfde als voor USB3-camera's, zoals beschreven in de vorige stappen. Het enige verschil is dat u bij GigE-camera's de bandbreedte beperkt door pakketgrootte (GevSCPS) en pakketvertraging (GevSCPD) te gebruiken in plaats van DeviceLinkThroughput.

Praktisch voorbeeld met behulp van de MER-131-75Gx cameracalculator.

De MER-131-75Gx kan 75 FPS behalen met gebruikmaking van alle beschikbare bandbreedte van 1 GB; Als we twee dezelfde camera's zouden gebruiken, zouden we de FPS van elke camera moeten beperken, max fps> 75/2 = 37,5 FPS per camera.

We zouden dus de rekenmachine (GevSCPS) en (GevSCPD) instellen om dit resultaat te verkrijgen:



Dit zorgt ervoor dat de verzonden gegevens van beide camera's niet met elkaar in botsing komen.
De 3 onderstaande velden zijn standaardwaarden en hoeven niet te worden gewijzigd.