Baumer工业相机中曝光与增益两种功能的优点和作用以及使用方法

项目场景

Baumer工业相机堡盟相机是一种高性能、高质量的工业相机，可用于各种应用场景，如物体检测、计数和识别、运动分析和图像处理。

Baumer的万兆网相机拥有出色的图像处理性能，可以实时传输高分辨率图像。此外，该相机还具有快速数据传输、低功耗、易于集成以及高度可扩展性等特点。

Baumer工业相机具备工业相机的基本属性，曝光和增益，本文介绍了如何使用Baumer工业相机的曝光和增益功能，并专业性介绍这两种功能的优点和作用。
 

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曝光和增益的技术背景

曝光和增益功能是用于机器视觉应用的工业相机的重要功能。

曝光功能是指控制相机的曝光时间，它决定了相机的传感器在获取图像时捕获多少光线。通过调整曝光时间，相机可以捕获更多或更少的光线，这在照明条件不稳定的情况下很有用。

增益功能是指对来自相机传感器的信号进行放大。通过调整增益，相机可以增强信号强度，提高低光照图像的可见度。然而，增加增益也会引入噪音，因此，根据具体的成像任务选择一个适当的设置是很重要的。

曝光和增益功能一起有助于在不能总是保证一致的照明条件的工业环境下提供高质量的图像。

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曝光和增益的使用方法

Camera Explorer使用方法

Baumer工业相机的相机软件Camera Explorer可以可视化便捷地进行曝光和增益的设置

首先，双击进入相机界面

然后选择相机页面中左上角标题菜单栏中的Widgets，并选择其中的Brightness。

最后在Camera Explorer界面的右侧会出现Brightness的功能界面

其中，Exposure TIme为相机的曝光值，Gain则是相机的增益值。

Baumer工业相机目前对应的SDK开发包有两种：BGAPI SDK和NEO API两种。

本文目前只介绍BGAPI SDK相关的设置和使用方法。

C++集成BGAPI SDK设置曝光增益

//曝光设置方法
CString strShutter;
m_edtShutter.GetWindowText(strShutter);
int nShutter = _wtol(strShutter);
if(m_pDevice != NULL)
{
	m_pDevice->GetRemoteNode("ExposureTime")->SetDouble(nShutter);
}

//增益设置方法
CString strGain;
double  fGain;
m_edtGain.GetWindowText(strGain);
fGain= _wtof(strGain);
if(m_pDevice != NULL)
{
    m_pDevice->GetRemoteNode("Gain")->SetDouble(fGain);
}

C#集成BGAPI SDK设置曝光增益

//曝光设置函数
if (pDevice != null)
{              
    pDevice.RemoteNodeList["ExposureTime"].Value = int.Parse(textBoxExposure.Text);        
}

//增益设置函数
if (pDevice != null)
{              
    pDevice.RemoteNodeList["Gain"].Value = int.Parse(textBoxGain.Text);        
}

//注意由于部分相机Genicam版本较早，因此对应曝光增益的关键字可能和当前有所不同

老版本Genicam
曝光关键字：ExposureTimeAbs
增益关键字：GainAbs

新版本Genicam
曝光关键字：ExposureTime
增益关键字：Gain

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曝光和增益对图像的影响

1、光圈
光圈控制光线进入的通路的大小，光圈越大，则单位时间的光通量越大，光圈越小，则单位时间的光通量越小。
2、曝光时间
也就是快门速度。在数码相机中，可以采用电子快门，也可以采用传统的机械快门。快门速度和光圈大小是互补的。
3、增益
经过双采样之后的模拟信号的放大增益，由于在对图像信号进行放大的过程中同时也会放大噪声信号，因此通常把放大器增益设为最小。

工业相机曝光增益的优点

光圈工业相机中的曝光和增益功能是重要的功能，可以提高获得的图像的质量。

曝光功能允许相机控制被相机传感器捕获的光量。这一功能在照明条件不同的环境中特别有用。通过调整曝光量，相机可以同时捕捉到图像中的亮部和暗部的清晰度和细节。

另一方面，增益功能放大了相机传感器捕获的信号，这反过来又增加了图像的亮度。这一功能在低光照条件下特别有用，因为相机可能无法捕捉到足够的光线来产生清晰的图像。

曝光和增益功能结合在一起，使工业相机能够捕获具有良好对比度、清晰度和色彩准确性的图像，即使是在具有挑战性的环境中。这使它们成为广泛应用的宝贵工具，包括机器视觉、监控和科学成像。