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工業相機丟幀的原因
在機器視覺系統中，許多視覺應用遇到了工業相機引起的幀丟失，嚴重影響了后續的圖像處理。這是什么原因？如何解決這個問題？主要原因有三：
工業相機丟幀的原因
首先，可視化軟件的原因
主要查看圖像空間等待可視化軟件進行計算，是否存在緩沖機制，以增加圖像緩存的緩沖時間，從而可以處理程序的操作。如果圖像在穩定操作下比CPU的整體處理速度較快地進入，則當緩存過載時，將發生幀丟失。
*二，工業相機本身
圖像傳感器首先將圖像傳送到工業相機的芯片，然后傳送到PC。如果PC系統太忙而不能及時處理接收到的圖像，并且圖像傳感器繼續傳送新圖像，則工業相機必須有足夠的存儲器緩存，否則它將導致幀丟失。
第三、PC系統硬件原因
這里，PC硬件驅動程序有偏差。對于PC機來說，重要的事情是驅動程序的效率和CPU中內核模式的線程數。接收效率不高，工業相機沒有足夠的緩沖存儲器。幀丟失也會發生。
工業相機出現掉幀現象的原因是數據通道被阻塞，無法進行技術處理。因此，當捕獲新圖像時，可以強制丟棄先前圖像，或者強制丟棄新圖像。為了解決這個問題，設計者需要精確地設計驅動和工業相機硬件數據傳輸的每個部分。
工業相機出現掉幀現象的原因是數據通道被阻塞，無法進行技術處理。因此，當收集新圖像時，可以強制丟棄先前的圖像，或者強制丟棄新圖像。一般來說，工業相機的幀丟失與工業相機所使用的傳輸接口無關。無論是USB、1394、GigE還是相機鏈接，設計不當的驅動程序或工業相機硬件都是幀丟失的真正原因。原因。
如何解決幀丟失問題？
為了解決這個問題，設計者需要精確地設計驅動和工業相機硬件數據傳輸的每個部分。有三個地方阻止圖像數據：
1、工業相機的一部分
圖像傳感器將圖像傳輸到相機上的USB芯片，將USB傳輸到PC，如果PC系統忙于處理接收到的圖像，并且圖像傳感器繼續傳輸新的圖像數據，則工業相機必須有足夠的存儲器緩沖區，反之亦然。
2、可視化軟件程序部分
該可視化軟件具有用于等待所計算的圖像空間的緩沖機制，以便增加圖像的緩沖以獲得緩沖時間，從而可以處理程序的操作，但是如果操作穩定，則CPU的整體處理速度較快。比圖像。速度很慢，當緩存總是**載時，就會出現幀丟失。
3、硬件PC系統部分
這部分偏向PC硬件驅動程序，與可視化軟件程序無關。PC機接收的關鍵是驅動程序的效率，在內核模式下有多少線程處于CPU時間，接收效率不高，工業相機沒有足夠的緩沖存儲器會導致幀丟失。
工業相機具有非常快的幀速率。事實上，只要有足夠的容量來調整系統的“臨時”忙碌，工業相機緩存就不會像PC程序那樣擴大規模。USB工業相機將丟棄幀。只有一種情況，機器視覺軟件比工業相機圖像慢。軟件緩存已滿，無法存儲新圖像。但這是系統數據，而不是工業相機掉數據。在這種情況下，不管使用1394接口、USB接口或GigE接口的工業相機，任何接口的工業相機都將得到相同的結果。
因此，在購買工業相機時，必須詳細檢查其參數，并選擇項目的實際要求，以避免發生掉幀事件。

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1. 工業相機與普通數碼相機的差異
一文了解“工業相機”
圖1 工業相機與普通數碼相機
機器視覺的主要目的是代替人眼來做測量和判斷，所以工業相機通常被安裝在工廠快速運轉的流水線上，在一些不適于人工作業的危險環境或者人眼視覺難以滿足要求的場合。雖然在成像原理方面，工業相機與普通數碼相機相差無幾，但為滿足工業檢測特殊需要，工業相機具有較高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等特點，在拍攝速度、精度和可重復性等方面，都遠勝于普通數碼相機，而且價格也高很多，堪稱相機中的“高富帥”。
表1 工業相機和普通數碼相機的比較

4. 線陣相機和面陣相機
工業相機根據像元的排列方式可分為線陣相機和面陣相機，線陣、面陣相機都有各自的優點和缺點，適用于不同應用環境。
一文了解“工業相機”
圖5 面陣相機（左）與線陣相機（右）
線陣相機，顧名思義是被測視野呈“線”狀，它的傳感器通常只有一行感光元素，以“線”掃描的方式連續拍照，再合成一張巨大的二維圖像。在某些應用中，如高頻掃描和高分辨率的場合，相比面陣相機，線陣相機具有特定的優勢。舉例來說，如圖6，檢測圓形或柱形物品時，可能需要使用多臺面陣相機，才能覆蓋到物品的整個表面。但如果我們將物品置于一臺線陣相機**，然后旋轉物品，通過這種方式將圖像展開，我們可以采集到整個表面的圖像。而且，線陣相機也較容易安裝到狹小的應用空間，比如在相機必須通過輸送帶上的滾軸來查看物品底部的情況。另外，相比傳統面陣相機，線陣相機通常也能夠提供較高的分辨率。由于線陣相機需要物品進行運動來創建圖像，它們通常非常適合用于檢測處于連續運動狀態的產品。
一文了解“工業相機”
圖6 線陣相機能夠：（a）展開柱形物品以進行檢測；（b）將視覺系統安裝到空間狹小的應用環境中；（c）滿足高分辨率檢測要求；（d）檢測處于連續運動狀態的物品
相比線陣相機，面陣相機是以“面”為單位來進行圖像采集，面陣相機的傳感器擁有更多的感光像素，以矩陣排列。面陣相機可以一次性獲取完整的目標圖像，比線陣相機具有較快的檢測速度。大多數常見的檢測相機都基于面陣掃描，包括測量面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度，不過面陣相機每行的信息沒有線陣多，幀幅率有限。相機像素通常用萬為單位表示，以矩陣排列，比如1百萬像素相機的像素矩陣為W x H（寬 x 高）=1000 x 1000。相機的分辨率是指一個像素表示實際物體的大小，用um x um表示，數值越小，分辨率越高。分辨率是由選擇的鏡頭焦距決定的，同一種相機，選用不同焦距的鏡頭，分辨率就不同，如圖7。在表現圖像細節方面，不是由相機的像素多少來決定的，而是由分辨率決定的。同等分辨率條件下，像素越多，可以成像的區域面積越大。雖然清晰度并不是由像素決定，但是像素大的相機，可以減少拍照次數，從而提高了速度。

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