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。
GigE 透過 Compression Beyond 加快取像速度
系統性能受限於 Gigabit Ethernet 頻寬嗎?
透過 Basler 全新相機內建功能 Compression Beyond 更有效率利用頻寬。
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。
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 如何發揮功能?
透過強大的 FPGA,影像資料直接在相機內壓縮。
無失真影像資料壓縮的基本原則為利用冗餘。類似之前廣為使用的摩斯密碼,影像資料的壓縮也是基於所謂的編碼。意思是將編碼分派給個別的訊息或資料塊。較常出現的位元型接收較短的編碼,較少出現的位元型接收較長的編碼。平均而言,藉由這樣的冗餘縮減,資料量可達到最佳化。
因此包含大量冗餘的影像更可壓縮,而壓縮功能具體上可多強大始終取決於所處理的影像內容。
影像比較
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。
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。
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。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。
Pixel Beyond 有何好處?
傳統 binning 在感光元件層面進行。這種 binnig 方式僅允許整數倍數,例如 2x2 或 3x3,因此解析度只能大幅降低,例如降到 ¼ 或 1/9。然而,大幅降低解析度通常不實用,甚至會造成阻礙。最理想的目標通常介於中間,但整數 binning 做不到。
Pixel Beyond 與更靈活的畫素尺寸縮放 來自 Basler 的 Pixel Beyond 提供一大優勢:除了整數係數,也允許使用小數。結果:靈活性大增!透過 Pixel Beyond,介於 ¼ 與各最大感光元件解析度之間所有可想到的解析度都能如願達成。畫素預處理利用強大的 FPGA 直接在相機內進行,以 Basler 研發的新式內插法做為基礎。
身為客戶的您如何獲益:您能自行調整解析度,藉此更高效利用可用頻寬,並大幅減少主機端必須處理的資料量。
Pixel Beyond 能逼真模擬不同的感光元件,讓您輕鬆替換已停產的感光元件,不必重新設計視覺系統。另一方面,如果試圖使用最近鄰、(雙)線性等傳統內插法重現感光元件的特性,往往會導致不正確的 EMVA 數據。