机器视觉扫盲贴-工业相机的快门和帧率之间有关系吗？

石鑫华视觉

工业相机的快门速度（或曝光时间）与相机的帧率之间，有一定的单向影响关系，即快门速度/曝光时间，可以影响相机的实时采集帧率（并不能改变相机的固有帧率）。这个影响关系是要在一定条件下才可以满足的，当曝光时间大于相机的固有帧率的倒数时（即相机的固有采集周期）时，则相机的实时采集帧率是由于曝光时间来控制的。例如，AVT Guppy Pro F-125B工业相机，其曝光时间范围为：39微秒~67秒，其最大分辨率时的最大帧率为31FPS。那么其固有采集周期则为1/31=32.258ms。因此，当相机的曝光时间（快门速度）设置小于32.258毫秒时，则这个相机在最大分辨率时的最大采集速度能达到31FPS，要想再快，已经不可能，即使快门速度再快也无法改变采集速度。如果曝光时间大于32.258ms时，则相机在差旅费地的最大采集速度，则由于曝光时间来控制，这时的实际采集速度为1/Shutter time，即实时曝光时间的倒数，为采集帧率。当然这里的前提条件是，采集图像后，没有长时间的图像处理过程，如果后面还有长时间的图像处理过程，或者是延时，那么应该以整个采集、处理、延时的时间相加为准。

相机的帧率高低无法影响曝光时间。

相机的固有帧率的改变，需要相机支持AOI功能，然后通过缩小分辨率的方法，来提高相机的固有采集帧率。如AVT Guppy Pro F-125B，在640*480分辨率时，可以达到53FPS。

快门速度的改变，是一个相对独立的参数。不受其它参数的影响。

相机的固有帧率，决定了单位时间内可能检测产品的数量，如AVT Guppy Pro F-125B最大分辨率时固有帧率为31个，那么使用此相机的最快检测效率就是每秒钟31个，再快也不能够了。

相机的曝光时间/快门速度，决定了图像的明暗程度。在其它条件一样的情况下，曝光时间越长，则图像越亮，反之则越暗。如果被测目标有运动，曝光时间还可以决定运动目标在曝光期间的运动距离。在目标物体运动速度一定的条件下，曝光时间越长，则目标运动的距离越远，拖影也就越长。这种现象在我们使用可手动的数码相机、单反相机时应该有体会，白天阳光充足时，可以使用很短的快门速度，这时拍汽车、拍奔跑的小狗都可以成像清晰，不模糊无拖影，但是在晚上，光照不充足时，就需要使用较长时间的快门，才可以使图像清晰，这时拍汽车，就可以看到很长的拖影，基本上看不清汽车的本身轮廓。