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如何達到 USB 工業相機的最高速度?(以 IDS peak 為例)

2025/12/12

在準備開始操作您的 USB 相機時,您可能會希望達到相機規格書上標示的最高幀率(frame rate)。請記住,規格書上的幀率是指在 "完整解析度"(full resolution)下,相機能達到的最高速度 (每秒張數, frames per second)。如果使用 ROI(裁切)、binning (像素合併) 等方式,可達到的幀率通常可以更高。此教學影片主要介紹:如何在相機的完整解析度設定下,讓相機跑到規格表上的最高速度/最高幀率 (fps)。

開始之前:先確認硬體環境
要達到最高幀率,電腦本身也要「跟得上」:
* 使用 SuperSpeed USB(USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1)的連接埠連接相機
* 該 USB 連接埠不與其他裝置共用頻寬(建議使用獨立晶片,不經過 USB switch 或 USB hub 等)
* 確保電腦對 USB 連接埠的供電穩定且充足 * 使用可靠、高品質的工業等級 USB3 傳輸線

1. 檢查並更新相機韌體 (firmware
最新的韌體通常包含性能最佳化與錯誤修正;您可以聯絡 皕像科技 協助取得最新版本,或至 IDS 官網註冊後下載。
在 IDS peak Cockpit 中也能直接查看並更新 Firmware。

2. 調整 Device Link Throughput Limit
此設定值決定了相機可以傳輸的最大資料速率,將其設定到最大值是提升速度的關鍵。
在 IDS peak Cockpit 中,您可以在 Brightness/frame rate 頁面直接設定;或者,在 Generic parameters 內,搜尋 DeviceLinkThroughputLimit 參數,將其設定到最大值。(此參數屬於 "Device Control" 類別)

3. 降低 Exposure Time (曝光時間) 的設定值
曝光時間的設定值如果過大,將會限制幀率的提高。因為一幀影像的曝光時間不能超過一幀的時間週期 (幀率的倒數)。
在 IDS peak Cockpit 中,您可以在 Brightness/frame rate 頁面直接調整 Exposure Time。

4. 設定 Sensor Pixel Size (像素位元深度)
將像素的位元深度(Pixel Bit Depth)設定為較低的值(如 8-bit),可以減少每幀影像的資料量,進而達到更高的傳輸速度。
在 IDS peak Cockpit 中,您可以在 Generic parameters 內直接搜尋 SensorPixelSize,將其設定為 Bpp8。(此參數屬於 "Image Format Control" 類別)

最後確認與效能監控
在完成上述所有設定後,請進行最終檢查和效能監控:
* 最大解析度: 確認您已經將相機的解析度設定為最大值(可以在 Position and size 頁面確認)。
* 效能監控: 透過 IDS peak Cockpit 中的 Performance monitor 來檢查關鍵指標:如 Bandwidth(頻寬使用率)、Receive rate(接收幀率)、Camera buffer load(相機內部 buffer 使用量)、以及是否有發生 Dropped frames (傳輸掉張) / Incomplete frames (傳輸不完全) 等錯誤。

更多資訊:
教學文章:使用 IDS uEye+ USB 相機的注意事項與建議資訊
軟體下載:IDS peak driver (IDS Vision 相機驅動程式)
產品頁面:IDS 相機線上選型