Basler 獨特的 Beyond 功能

本公司 ace 2 Pro 和 ace 2 X UV 相機,具備獨特功能,可以強化視覺系統運作效能,降低成本,即刻提高附加價值。Beyond 功能特色在市場上獨一無二,皆已獲得專利或正在申請專利。

了解 Compression Beyond 詳情了解 Pixel Beyond 詳情
獨家內建:Basler Beyond 具備 Compression Beyond 與 Pixel Beyond 功能

透過 Compression Beyond 提升 GigE 影像幀率

Gigabit Ethernet 的頻寬是否限制了您的影像處理應用效能?

Compression Beyond 能更有效率地運用現有的 GigE 頻寬,從而實現顯著更高的影像幀率——無需複雜的硬體升級。

輕鬆獲得頂級 GigE:Compression Beyond

機器視覺專用 Gigabit Ethernet (GigE Vision) 為專業影像處理領域提供許多優勢,例如多相機系統能發揮最佳效果,另有符合成本效益的網路線材可涵蓋長達 100 公尺的距離,同時資料速率高達 120 MB/s,足以達到許多影像處理應用的要求。

儘管如此,目前的趨勢仍是追求更高的解析度和更快的取像速度,因此理想上要更高速的資料速率。不過,雖然 CoaXPress 2.0 和 10GigE 等新介面技術使資料速率大增十倍,但上述應用通常不需要,而且相關成本會高出許多。

解決方案:更有效率利用頻寬。直接在相機內壓縮資料,取像速度即可增加兩倍到三倍,實際增幅取決於所處理的影像內容。

Compression Beyond 如何運作?

Compression Beyond 利用高效能 FPGA 直接在相機內部壓縮影像資料。透過有效減少冗餘的影像資訊,大幅降低需要傳輸的資料量。

根據 Basler 編碼簿進行編碼

Compression Beyond 功能基於 Basler 開發的編碼簿,針對機器視覺應用經過最佳化,在市面上獨樹一幟。熵編碼的原理實現無失真的影像資料壓縮,意思是完全保留影像品質,同時資料量顯著減少。

此外,影像資料也可用壓縮格式儲存,如此一來省下儲存容量和後續成本。

根據 Basler 編碼簿進行編碼

各應用所需的壓縮程度未必相同。我們想讓客戶有更多選擇空間,因此更進一步研發:現在您可以個別調整壓縮係數,例如選用較強大、但會失真的壓縮方式,在影像尺寸與影像品質之間取得最佳平衡,確實達到所需的效果。

Compression Beyond FAQ

在此,您可以找到有關 Compression Beyond 的常見問題解答,涵蓋影像品質、效能、頻寬使用及系統整合等主題。

Compression Beyond 功能

壓縮率

FPS

頻寬

CPU ‍負載

記憶體‍負載

關閉

N/A

4.2

102.8

17-34%

48%

開啟:無失真壓縮

無失真 70

6

36.7

28-37%

49%

開啟:失真壓縮

固定比率 50

4.8

51.5

36-48%

48%

‍7. Compression Beyond 的可靠性如何?
Compression Beyond 跟所有 Basler GigE 和 USB 3.0 相機一樣可靠,這項功能不會以任何方式犧牲可靠的影像資料傳輸。我們對不同的視覺任務進行標準差測試,報告皆指出影像結果高度可靠。

標準差測試結果基於每種模式‍ 100 幀測試影像。

Compression Beyond 功能

壓縮率

Pattern X

Pattern Y

關閉

N/A

0.011

0.01

開啟:無失真壓縮

無失真 70

0.012

0.023

開啟:失真壓縮

固定比率 50

0.009

0.015

標準差最大值-最小值


0.003

0.013

Pixel Beyond - 視所需調整畫素尺寸

是否想降低解析度但保持視野範圍不變?是否受限於通用 binning 係數?是否想要更快的取像速度或以儘量省事的方式換掉已停產的感光元件?

利用 Pixel Beyond 根據需求客製化感光元件。

根據需要調整畫素大小 – Pixel Beyond 使之成為可能

如果將感光元件的相鄰畫素的值組合在一起,則稱為 畫素合併 (Binning)。會有多個進行這種合併的原因:一些使用者想要提高影像亮度,另一些則想要減少資料量;有些需要更高的取像速度,有些則正在尋找已停產感光元件的直接替代品。

Binning 可以幫助達成所有目標。畫素合併在保持視野時,一併降低解析度,並改善某些感光元件的數值表現,例如訊噪比 (SNR) 和動態範圍。理論上這樣可以減少需要處理的資料量,通常會提高取像速度,並縮短曝光時間或使影像更亮。然而因為傳統的分箱完全使用整數因數,因此在實作中會是個劣勢。

傳統 binning ‍與整數係數的設限
Pixel Beyond 與較具彈性的畫素尺寸調整

Pixel Beyond 如何運作?

畫素的前處理直接在相機內部透過高效能 FPGA 完成。其基礎是由 Basler 開發的插值方法,專為工業機器視覺應用進行了優化。

這使得不同的感光元件特性能夠以接近真實的方式進行模擬,並更有效率地利用可用頻寬。

同時,需要在主機端處理的資料量也隨之減少,從而實現更高的影像幀率與更高效的系統設計。

感光元件更換更具彈性

Pixel Beyond 能夠靈活調整解析度與畫素大小,從而真實模擬各種感光元件特性。

因此,在許多情況下,停產的感光元件可以更輕鬆地進行替換,而無需對視覺系統進行全面重新設計。

Pixel Beyond 的優勢

靈活調整解析度

支援自由縮放的解析度,不受固定整數 Binning 係數的限制。

更高的影像幀率與更少的資料量

減少需在主機端處理的資料量,並實現對可用頻寬更有效率的運用。

視野保持不變

可在不改變視覺系統視野的情況下降低解析度。

簡化感光元件替換

能夠真實模擬不同感光元件的特性,使現有的視覺系統在多數情況下無需進行繁瑣的重新設計即可繼續使用。

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