在從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)分析的各種應(yīng)用場(chǎng)景中，能否從移動(dòng)目標(biāo)獲得最多的細(xì)節(jié)至關(guān)重要。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員不斷尋找在不影響圖像質(zhì)量的情況下提高幀率的方法，最好同時(shí)將成本降至最低或者不產(chǎn)生額外成本。
同樣，對(duì)于存在帶寬限制問(wèn)題的應(yīng)用場(chǎng)景，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員必須找到減少攝像頭數(shù)據(jù)傳輸量的方法。此外，對(duì)于存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和/或讀取限制的應(yīng)用場(chǎng)景，圖像文件必須盡可能小。
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可以采用下列一種或綜合采用多種功能、產(chǎn)品和方法。
功能：無(wú)損壓縮 - 最大限度提高 GigE 幀率
好處：
● 提高幀率 (FPS)
● 減少數(shù)據(jù)傳輸
● 最大限度減少磁盤空間占用
● 可優(yōu)化多攝像頭設(shè)置
無(wú)損壓縮功能可以壓縮攝像頭上的圖像數(shù)據(jù)，將壓縮文件傳輸?shù)?PC，在到達(dá) PC 后，文件可以解壓縮，或以體積較小的壓縮格式保存。不會(huì)損失數(shù)據(jù)；圖像保持不變。
通過(guò)此功能，可以實(shí)現(xiàn)以下好處：
● 幀率最多可以提高 70%
● 減少鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸
● 最大限度減少磁盤空間占用
● 保留 100% 的圖像數(shù)據(jù)
● 無(wú)額外成本
此圖顯示了兩種系統(tǒng)設(shè)置，其中左側(cè)未啟用無(wú)損壓縮 (LLC)，右側(cè)則啟用了 LLC；這兩個(gè)例子展示了 LLC 是如何消除對(duì)額外主機(jī)適配器的需求，同時(shí)提高最大幀率的（本例中假設(shè)壓縮比為 1:1.8）
點(diǎn)擊閱讀前文：無(wú)損壓縮：最大限度提高幀率并超越 GigE 帶寬的限制
產(chǎn)品：用于 TX2 的 Quartet 嵌入式解決方案
好處：
● 可優(yōu)化多攝像頭設(shè)置
● 提高 FPS
● 板載處理
圖像 1：Quartet TX2 載板連接至 4 x USB3 板級(jí)機(jī)器視覺(jué)攝像頭
TX2 專用 Quartet 嵌入式解決方案可輕松集成，并可在全帶寬下同時(shí)傳輸最多 4 個(gè) USB3 機(jī)器視覺(jué)攝像頭的數(shù)據(jù)。此定制載板提供完全集成的 SOM 設(shè)計(jì)，無(wú)需外圍硬件和主機(jī)系統(tǒng)，從而可以優(yōu)化尺寸和成本。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以為每個(gè)端口提供 4 個(gè) TF38 連接器和專用 USB3 主機(jī)控制器，將多個(gè)全功能機(jī)器視覺(jué)板級(jí)熱像儀輕松集成到其嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)中。
多攝像頭優(yōu)化
好處：
● 提高帶寬利用率
圖 2：多個(gè) BFS-PGE 攝像頭連接到千兆以太網(wǎng) (GigE) 集線器，然后再連接到千兆主機(jī)適配器
對(duì)于多攝像頭系統(tǒng)，有許多參數(shù)可以優(yōu)化。我們的專家在“用 Spinnaker 設(shè)置多臺(tái) GigE 攝像頭”和“USB3 3.1 多攝像頭設(shè)置”中討論了以下參數(shù)和更多信息：
● 使用多個(gè)主機(jī)適配器或集線器/交換機(jī)將決定攝像頭的總體帶寬限制。使用多個(gè)主機(jī)適配器意味著每個(gè)主機(jī)適配器都提供全部的接口帶寬；而使用集線器/交換機(jī)則可能將攝像頭的總體帶寬限制在接口帶寬限制值以下，但集線器/交換機(jī)也可以廣泛用于臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦和嵌入式系統(tǒng)設(shè)備。
● DevicelinkThroughputLimit 是攝像頭的一種設(shè)置，用于確定每個(gè)攝像頭可以占用的總帶寬。如果在一條總線/一個(gè)主機(jī)適配器上使用多個(gè)攝像頭，一定要減少此帶寬，以確保所有攝像頭的總帶寬不超過(guò)接口的帶寬限制，同時(shí)還要維持一定的帶寬值，以達(dá)到應(yīng)用程序所需的分辨率和對(duì)應(yīng)的幀率。
● 系統(tǒng)組件對(duì)于確定計(jì)算機(jī)/主機(jī)系統(tǒng)的處理性能非常重要。一定要了解運(yùn)行多個(gè)攝像頭所需的規(guī)格，以及給定硬件系統(tǒng)的預(yù)期性能
所有這些設(shè)置都可以在 Windows 中，針對(duì)每個(gè) GigE 主機(jī)適配器單獨(dú)手動(dòng)配置。
優(yōu)化 GigE 網(wǎng)絡(luò)適配器設(shè)置
好處：
● 提高 FPS
● 消除數(shù)據(jù)損失
● 提高可靠性
正確設(shè)置網(wǎng)絡(luò)適配器對(duì)于盡可能實(shí)現(xiàn)最大帶寬吞吐量而不丟包至關(guān)重要。這包括：
● 接收和傳輸緩沖可確定適配器使用的系統(tǒng)內(nèi)存；增加這些值可以提高系統(tǒng)在處理流量（在這種情況下指圖像數(shù)據(jù)）時(shí)的整體性能。
● 而增加包大小（也稱為巨型數(shù)據(jù)包）可將 CPU 所需的中斷次數(shù)降至最低，從而減少 CPU 占用，同樣可以提高性能。
● 適配器 IP 地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)都是重要的標(biāo)簽，必須和我們的 GigE 攝像頭匹配，以便每個(gè)主機(jī)適配器均可正確識(shí)別這些攝像頭。
所有這些設(shè)置都可以在 Windows 中，針對(duì)每個(gè) GigE 主機(jī)適配器單獨(dú)手動(dòng)配置。
對(duì)于 Spinnaker SDK 用戶，Adapter Config Utility 應(yīng)用程序可簡(jiǎn)化最佳值的選擇，以優(yōu)化所有 GigE/10GigE 以太網(wǎng)適配器設(shè)置而實(shí)現(xiàn)性能最大化，這讓您可以自動(dòng)更新 GigE 主機(jī)適配器的設(shè)置，甚至可以同時(shí)更新所有 GigE 主機(jī)適配器的設(shè)置。
圖像：GigE Adapter Config Utility 可簡(jiǎn)化 GigE 網(wǎng)絡(luò)適配器設(shè)置的優(yōu)化
幀率優(yōu)化
好處：
● 提高 FPS
許多攝像頭設(shè)置可用于優(yōu)化幀率；例如，縮小偵測(cè)區(qū)域（具體而言，指高度方向的像素?cái)?shù)）可使最大幀率超過(guò)其列出的最大值。在針對(duì)最大幀率進(jìn)行優(yōu)化時(shí)需要考慮的一些其他設(shè)置如下：
● 位深決定了與每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的位數(shù)；將位深降至可能的最小值可以提供最大的幀率選擇。
● 曝光時(shí)間決定了圖像暴露于光線的時(shí)間；為了達(dá)到攝像頭的最大幀率，曝光時(shí)間不能超過(guò) 1。
● 像素格式?jīng)Q定了圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的格式；選擇 8 位像素格式可以提供最大的幀率選擇。
● 曝光/增益/自動(dòng)白平衡都是自動(dòng)設(shè)置，啟用后會(huì)降低最大幀率，因此一定要禁用所有這些設(shè)置。
圖像：可以用 Spinnaker 等 GenICam 軟件手動(dòng)更改“曝光時(shí)間/自動(dòng)”等設(shè)置
通過(guò) GenICam 兼容軟件可以很簡(jiǎn)單地手動(dòng)修改這些設(shè)置。然而，對(duì)于使用我們的 Spinnaker SDK 的用戶，我們的 SpinView GUI 應(yīng)用程序具有“優(yōu)化攝像頭幀率”功能，該功能可以自動(dòng)修改列出的所有攝像頭設(shè)置，以確保相關(guān)的攝像頭在當(dāng)前最大幀率下運(yùn)行。只需在流式傳輸窗口中，點(diǎn)擊 “FPS” 按鈕（位于直方圖和錄制窗口按鈕之間）即可。
