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‌。