Модули эндоскопических камер со скоростью 30 кадров в секунду или 60 кадров в секунду: когда частота кадров имеет значение?

Быстрый ответ

Выбирайте частоту 60 кадров в секунду, когда устройство должно отображать более быстрое движение датчика, инструмента, текучий материал или изменяющиеся поверхности с более плавной визуальной обратной связью. Выбирайте 30 кадров в секунду, когда сцена в основном статична или медленно движется, а в проекте ценятся более высокое разрешение, меньшая пропускная способность, более длительная выдержка или более простая хост-обработка. Частоту кадров никогда не следует выбирать отдельно. Он взаимодействует с выходным разрешением, форматом видео, пропускной способностью USB, временем экспозиции датчика, яркостью светодиода, длиной кабеля и декодированием хоста. Стабильное изображение с частотой 30 кадров в секунду и правильной экспозицией может быть более полезным, чем зашумленное изображение с частотой 60 кадров в секунду, а камера с частотой 60 кадров в секунду может значительно улучшить навигацию и наблюдение за движением, если вся система поддерживает ее.

Как меняется частота кадров при реальном использовании

 

Почему 60 кадров в секунду могут выглядеть темнее или шумнее

При 60 кадрах в секунду у каждого кадра меньше времени для сбора света. В темной полости камера может увеличить аналоговое или цифровое усиление, что может повысить шум, или потребовать более мощной светодиодной подсветки, что может увеличить отражения и нагрев. Поэтому апертура объектива, чувствительность сенсора и окончательная геометрия светодиода имеют такое же значение, как и частота кадров.

Разрешение и частота кадров конкурируют за системные ресурсы

Более высокое разрешение увеличивает количество пикселей, передаваемых и обрабатываемых за кадр. В проекте может потребоваться выбор между очень высоким разрешением (30 кадров в секунду) и более низким разрешением (60 кадров в секунду), в зависимости от сенсора, интерфейса и хоста. Формат видео также меняет полосу пропускания. Сжатый MJPEG может снизить нагрузку при передаче по USB, но требует декодирования, тогда как несжатые форматы предъявляют другие требования к пропускной способности и памяти.

Когда 30 кадров в секунду обычно достаточно

·  Статичное или медленное наблюдение с близкого расстояния.

·  Документирование состояния поверхности или чтение более крупных маркировок.

·  Проекты, в которых более высокая детализация неподвижного изображения важнее плавности движения.

·  Встроенные хосты с ограниченной пропускной способностью или вычислительной мощностью.

·  Длинные кабельные системы, в которых необходимо тщательно контролировать запас сигнала.

Когда 60 кадров в секунду приносит реальную пользу

·  Быстрая установка зонда или навигация оператора.

·  Движущиеся инструменты, вращающиеся компоненты или поток жидкости.

·  Роботизированные или шарнирно-сочлененные устройства, требующие быстрой визуальной обратной связи.

·  Промышленный контроль, где размытие изображения при движении может скрыть временный дефект.

·  Приложения, в которых более плавное видео улучшает контроль оператора.

Представительские направления продуктов

Для компактных моделей с высокой частотой кадров семейство OH01A10 включает направления 720P60 с фокусным расстоянием 3,1 мм, 3,3 мм, 3,6 мм и 3,9 мм. Для вывода с более высоким разрешением (60 кадров в секунду) семейства на базе OV2740 включают встроенные, разделенные и длинные конфигурации 1080P60 с разъемами 5,0 мм и 6,0 мм. Для проектов, которые ценят большее количество пикселей и автофокусировку более 60 кадров в секунду, SF-SP12-D12.5 и SF-SP12-D14.5 обеспечивают выходное разрешение 12 МП при 30 кадрах в секунду. Эти направления продукта показывают, почему частоту кадров следует выбирать вместе с разрешением и структурой.

Контрольный список проверки системы

1. Подтвердите необходимое выходное разрешение при целевой частоте кадров.

2. Тестируйте при минимальном ожидаемом освещении.

3. Проверьте размытость изображения при движении, шум, отражения светодиодов и повышение температуры.

4. Проверьте точную длину USB-кабеля, разъем и формат видео.

5. Измерьте производительность центрального процессора, декодера и дисплея.

6. Убедитесь, что запись и хранилище могут поддерживать требуемый поток.

7. Проверьте всю систему на наличие пропущенных кадров во время длительной работы.

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли модулю камеры медицинского эндоскопа требуется 60 кадров в секунду?

Нет. Некоторые проекты устройств выигрывают от более плавного движения, в то время как другие отдают предпочтение компактным размерам, более высокому разрешению, стабильной экспозиции или более простой обработке. Требуемая задача визуализации должна определять частоту кадров.

Всегда ли частота 60 кадров в секунду уменьшит размытие изображения?

Это может помочь, но размытие в движении в основном контролируется временем экспозиции. Поток со скоростью 60 кадров в секунду все равно может размываться, если выдержка остается длинной. Освещенность и чувствительность сенсора должны поддерживать более короткую выдержку.

Может ли USB2.0 поддерживать 1080P60?

Некоторые архитектуры продуктов могут поддерживать 1080P60 посредством подходящих комбинаций датчика, контроллера, формата и хоста. Точный выходной формат, кабель и хост должны быть проверены для выбранной конфигурации.

Почему камера со скоростью 60 кадров в секунду пропускает кадры на одном компьютере, а на другом нет?

Пропускная способность USB-контроллера, другие подключенные устройства, питание, драйвер, производительность декодирования, настройки приложения и качество кабеля — все это может влиять на поток.

Лучше ли 30 кадров в секунду для съемки при слабом освещении?

Он может обеспечить большее время экспозиции на кадр, но качество съемки при слабом освещении также зависит от чувствительности сенсора, апертуры объектива, усиления и освещенности. Выборочное тестирование по-прежнему требуется.

Можно ли настроить частоту кадров?

Выходное разрешение, частота кадров и параметры формата можно оценить в соответствии с выбранными требованиями датчика, контроллера и хоста. Не каждая комбинация доступна для каждого модуля.

призыв к действию

Отправьте целевое движение, разрешение, освещение, длину кабеля и хост-платформу в SureFull. Мы можем помочь оценить, обеспечивает ли частота 30 или 60 кадров в секунду лучший результат на уровне системы.

Примечание. Эта статья посвящена проектированию устройства и выбору модуля камеры. Окончательное соответствие медицинского оборудования должно оцениваться в соответствии с целевым рынком, областью применения и применимыми нормами.