如何计算线扫行频
2025-11-13 07:17:33 / 法国直播世界杯线扫相机无传统“帧率”概念,其性能以行频为核心指标;面阵相机的帧率与曝光、读出时间紧密相关,需根据场景动态调节
那么什么是行频?你得搞清楚这个,你才能套公式计算。
一、行频的概念:
行频是线扫相机(Line-scan Camera)的核心参数,指每秒可采集的图像行数,单位为千赫兹(kHz)。例如,12kHz表示每秒可采集12,000行数据。
二、行频的作用:
1)动态场景适应能力:
在精度(纵向分辨率)不变的情况下,高行频可支持更快的物体运动速度。
例如:物体运动速度2000mm/s,精度0.02mm/行,那么他的行频为10kHZ(2000/0.2)
2)成像质量关联:
行频和曝光成反比,行频越高,每行的曝光时长就越短,需要增加光源亮度或者优化光学参数弥补光线不足
三、行频的调节与限制
1)硬件性能限制:
相机的传感器读取速度、接口带宽(如GigE、CameraLink)直接影响行频上限。例如,160MHz数据线率可实现19kHz行频。
这里补充一点:要实现从数据线率(Pixel Clock)到行频(Horizontal Frequency)的转换,你清楚你的网线是多少HZ,屏幕分辨率。
转换公式:行频(kHz)= 数据线率(HZ) / 每行像素数
根据HDMI协议1080p分辨率下每行总像素数为2200,60mKZ网线,行频约为27kHZ
2)外部触发模式:
行触发模式下,每次外部信号触发仅采集一行,适合运动速度不稳定的场景;
帧触发模式下,采集多行组成一帧,需预设行数(帧高)并匹配匀速运动物体;
总结:行频是线扫相机适应高速检测场景的核心指标,需结合物体运动速度、检测精度和硬件性能综合调节
四、线扫相机行频计算
1)线扫相机行频公式:
2)线扫相机精度计算公式:由线扫相机的分辨率决定;一般水平垂直像素长度相等,通常计算垂直分辨率上的幅宽
示例:若物体运动速度为 2000mm/s,检测精度为 0.2mm/行,则行频 = 2000 / 0.2 = 10kHz。
3)扩展公式(含光学参数):
参数示例:物体速度3.15m/s,焦距200mm,物距1.8m(1800mm),像元尺寸7μm,则行频为50000
五、计算步骤总结
确定检测需求:幅宽、检测精度、物体运动速度。
选择相机分辨率:根据幅宽与精度计算所需像素数(如2K相机)。
计算检测精度:幅宽除以像素数。
代入行频公式:速度除以检测精度(或结合光学参数计算)。
验证硬件可行性:确保行频不超过相机接口和传感器的限制。