Sensor-Binning
Das Binning in Industriekameras ist eine Technik, bei der benachbarte Pixel eines Bildsensors zusammengefasst werden. Dies geschieht entweder durch Addition der Helligkeitswerte auf dem Sensor selbst oder durch Software-Verarbeitung auf dem FPGA. Das Binning der Pixel kann horizontal, vertikal oder in beide Richtungen erfolgen.
Binning geht jedoch stets mit einer Reduzierung der Bildauflösung einher, da die Anzahl der effektiven Pixel verringert wird. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, das richtige Gleichgewicht zwischen Empfindlichkeit und Auflösung zu finden, wobei dies von der jeweiligen Anwendung abhängig ist.
3 Arten des Binnings
Bild ohne Binning
Volle Auflösung ohne Binning. Bild ist aber stellenweise zu dunkel für dieSoftware- Auswertung.
Binning in eine Richtung
Kamera-Empfindlichkeit verdoppelt, Bild hat aber in Y-Richtung nur noch die halbe Auflösung.
Binning in X und Y
Auflösung in jede Richtung halbiert, aus vier Pixeln wird ein neues errechnet. Vierfache Empfindlichkeit des Sensors.
Partial Scan - Teilbilder aufnehmen
Die Partial Scan Funktion (auch bekannt als Teilbildaufnahme) von Industriekameras ermöglicht es, nur einen bestimmten Bereich des Gesamtbildes (ROI - region of interest) zu erfassen und zu verarbeiten.
Bei modernen CMOS-Kameras kann der Bildausschnitt heute nahezu frei gewählt werden. In den meisten Fällen ist es jedoch aufgrund der Optik sinnvoll, den Bildausschnitt zentrisch zur optischen Achse zu wählen.
Durch die Erfassung eines kleineren Teilbildes kann die Kamera mehr Bilder pro Sekunde erfassen, ohne die maximale Datenrate des Gerätes zu überschreiten. Je nach Ausleseverfahren erhöht sich die Bildrate ungefähr proportional zur Verkleinerung der Gesamtfläche. Genaue Formeln für die maximale Bildrate bei Verwendung von ROIs finden sich in der Regel im Kamerahandbuch.
Vollbild-Aufnahme
Kamera-Sensor wird komplett ausgelesen.
Teilbild-Aufnahme
Vom Sensor wird im Partial Scan-Modus nur ein Teilbereich (RoI) ausgelesen und übertragen. Die Framerate der Kamera steigt an.
Multi ROI-Auslesefunktion
Die Multi-ROI-Auslesefunktion (Region of Interest) ist eine fortschrittliche Technik für Industriekameras, die es ermöglicht, mehrere spezifische Bereiche innerhalb eines Bildes gleichzeitig zu erfassen und zu verarbeiten. Es wird also nicht nur ein Bildausschnitt, sondern mehrere Bildausschnitte auf dem Sensor pro Bildaufnahme ausgelesen.
Vorteil:
Bei der Bildaufnahme werden nur die Pixelinformationen innerhalb der Regionen aus dem Sensor ausgelesen und als ein Bild übertragen. So können nur die interessanten Bildbereiche in stark komprimierter Form ohne unnötige Informationen um die Merkmale herum in einem einzigen kompakten Bild zusammengefasst werden. Die Datenrate bei der Übertragung ist minimal.
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