工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)的先鋒,負責(zé)圖像數(shù)據(jù)獲取，是視覺系統(tǒng)中的核心部件。工業(yè)相機的主要參數(shù)包括:分辨率、像素深度、像元尺寸、幀率、光譜響應(yīng)特性等。我們今天對幀率進行一個細致的了解。
幀率(Framerate)是表示單位時間內(nèi)顯示的幀數(shù)量度。面幀相機每秒采集或曝光的幀數(shù)(FramesperSecond),簡稱:FPS，對于線陣相機為每秒采集的行數(shù)(Hz)。
相機圖像采集過程分為曝光（exposure）和讀取（Readout）。第一步進行曝光動作，曝光完成后進行第二部分Readout過程即從傳感器的寄存器中讀出數(shù)據(jù)并傳送出去（Readout過程）。針對這兩個步驟，相機操作有兩種常見的方法：“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光。在非重疊(“non-overlapped”)模式中，每個圖像采集的周期中，相機在下一個圖像采集開始前，均要完成曝光/讀出整個過程。如下所示。
Non-overlapped Exposure
為了提高相機的幀率，允許在下一幀圖像開始曝光時候，將前一幀獲得的圖像數(shù)據(jù)讀出并傳送出去。相機“重疊”(“overlapped”)曝光的方式下圖所示。
overlapped Exposure
從上邊兩個圖中，我們可以知道在“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光模式底下，一幀圖像的周期存在著這樣的關(guān)系:
"overlapped"模式下: FramePeriod ≤Exposure Time + ReadoutTime
"non-overlapped"模式下:FramePeriod > Exposure Time + Readout Time
而實際上COMS相機Readout time時間很小可以忽略不計，幀率主要取決于曝光于通信帶寬。
以芯片CMV4000為例（長2048 X 寬2048），單張圖像大小4M。
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傳輸數(shù)據(jù)量（每秒） | 每秒張數(shù) | 每張耗時 |
| GIGE | 100M | 25 | 40ms |
| USB3.0 | 360M | 90 | 11.11ms |
| CameraLink | 720M | 180 | 5.56ms |
當(dāng)曝光時間大于傳輸時間就會影響相機幀率，而當(dāng)曝光時間≤對應(yīng)傳輸時間，幀率就取決于傳輸時間。
