Czy wyższa częstotliwość klatek jest zawsze lepsza dla kamer przemysłowych?

Dlaczego wyższa liczba klatek na sekundę nie zawsze jest lepsza w przemyśle

W środowiskach przemysłowych wybór odpowiedniego systemu kamerowego ma kluczowe znaczenie dla aplikacji takich jak kontrola jakości, wspomaganie robotów czy produkcja wysokiej prędkości. Liczba klatek – czyli ile obrazów kamera rejestruje na sekundę – odgrywa istotną rolę w osiągach systemu. Jednak czy większa liczba klatek to zawsze najlepszy wybór? W tym artykule omawiamy zalety i kompromisy związane z wyborem liczby klatek na sekundę w kamerach przemysłowych, aby pomóc Ci podjąć trafne decyzje dotyczące Twoich potrzeb wizyjnych.

Zrozumienie pojęcia liczby klatek na sekundę w kamerach przemysłowych

Częstotliwość klatek, mierzona w klatkach na sekundę (fps), określa, jak często aparat przechwytuje obrazy. W środowiskach przemysłowych częstotliwość klatek zazwyczaj zawiera się w przedziale od 15 fps dla statycznych inspekcji do ponad 100 fps dla szybkich procesów takich jak linie napełniające butelki. Wyższa częstotliwość klatek doskonale sprawdza się przy przechwytywaniu szybko poruszających się obiektów bez efektu rozmycia ruchowego, zapewniając dokładne wykrywanie defektów lub śledzenie. Jednak częstotliwość klatek to tylko jeden element układanki – na wydajność systemu wpływają również rozdzielczość, wielkość czujnika i moc obliczeniowa. Zbilansowanie tych czynników jest kluczowe do optymalizacji konfiguracji.

Kiedy warto zastosować wyższą częstotliwość klatek

Wysoka liczba klatek na sekundę jest niezastąpiona w określonych scenariuszach. Na przykład, na linii produkcyjnej poruszającej się z prędkością 10 metrów na sekundę, kamera z obsługą 60 fps lub wyższą zapewnia wyraźne obrazy każdego produktu do kontroli jakości w czasie rzeczywistym. Zastosowanie znajdują tu również takie branże jak inspekcja półprzewodników czy szybkie sortowanie, gdzie szybkie przechwytywanie klatek pozwala uniknąć przeoczenia defektów. Kamera CMOS o rozdzielczości 5 MP z czujnikiem 1/1,8” i 60 fps może np. sprostać wymaganiom szybkich procesów, zachowując jednocześnie wystarczający poziom szczegółów.

Wady wysokiej liczby klatek na sekundę

Mimo swoich zalet, wysokie częstotliwości klatek wiążą się z pewnymi kompromisami. Po pierwsze, wymagają one znacznej mocy obliczeniowej i przepustowości. Kamera nagrywająca 120 fps w rozdzielczości 5 MP generuje ogromne ilości danych, które mogą przeciążyć system lub wymagać kosztownych uaktualnień sprzętu. Po drugie, wyższe częstotliwości klatek często skracają czas naświetlania, co prowadzi do ciemniejszych obrazów, chyba że zostanie to zrekompensowane intensywnym oświetleniem, co zwiększa koszty. Wreszcie, wyższe częstotliwości klatek mogą wpływać na rozdzielczość, ponieważ niektóre kamery preferują prędkość od liczby pikseli, co zmniejsza ostrość obrazu niezbędna przy szczegółowych inspekcjach.

Jak wybrać odpowiednią częstotliwość klatek

Wybór optymalnej częstotliwości klatek zależy od aplikacji. Zacznij od oceny prędkości przedmiotu oraz wymagań inspekcyjnych. Dla obiektów statycznych lub powolnych (np. 0,1 m/s) może wystarczyć 15-30 fps, co pozwala zachować rozdzielczość i zminimalizować koszty. W przypadku zadań wysokoprędkościowych oblicz wymaganą liczbę klatek na sekundę korzystając ze wzoru: fps = prędkość obiektu (mm/s) / szerokość pola widzenia (mm). Dla pola widzenia 50 mm i prędkości obiektu 200 mm/s wystarczające będzie 30 fps. Należy również wziąć pod uwagę oświetlenie, wielkość czujnika i możliwości przetwarzania, aby uniknąć wąskich gardeł. Testowanie różnych konfiguracji pozwala zagwarantować najlepszą równowagę.

Wniosek: Dokonuj świadomych wyborów kamer

Wyższe liczby klatek na sekundę nie są uniwersalnym rozwiązaniem dla kamer przemysłowych. Choć doskonale sprawdzają się w zastosowaniach wysokiej prędkości, mogą zwiększać koszty i złożoność systemu bez proporcjonalnych korzyści. Poznając potrzeby Twojej aplikacji – prędkość, rozdzielczość i przetwarzanie – możesz dobrać system zapewniający optymalną wydajność. Gotowy do zoptymalizowania konfiguracji swojego systemu wizyjnego? Skorzystaj z naszego bezpłatnego przewodnika wyboru kamer lub skonsultuj się z ekspertem ds. systemów wizyjnych, aby znaleźć idealne rozwiązanie dopasowane do Twoich potrzeb przemysłowych.