Reducing noise and increasing camera frame rate through binning – on sensor binning versus digital binning
总是有很小的变化（没有其他产品成本）可以提高机器视觉相机的性能，从而达到整体检查或计量系统。 也许系统中有低光水平，您需要提高图像质量。 将2个或更多像素的电荷加在一起的binning都可以增加信号与噪声比（SNR）和帧速率。 由于读取噪声贡献减少和添加信号（像素），因此达到了较高的信噪比。 通过将像素添加在一起，由于平均值，噪声组件将减少。 由于使用套件处理更少的像素，因此可以达到更高的相机框架速率来增加系统吞吐量。
但是，在相机中，传感器（电荷域）套筒上的封装与数字套筒之间存在差异，这可能会影响哪些改进。 差异在下表中列出。
传感器和数字箱之间的差异：
| 在传感器上 | 数字 | |
| 增加SNR由于减少读取噪声 | 是 | 否 |
| 由于平均噪声降低而增加SNR | 是 | 是 |
| 增加帧速率 | 是 | 否 |
| 减少接口处的数据量 | 是 | 是 |
当从传感器和数字域中完成套筒时，信号会增加，但是噪声（读取噪声）也会增加。 如果在传感器上完成了套筒，则信号会增加，但噪声底部保持不变。 通过低光的成像，传感器箱可以比数字像素求和可以显着改善图像质量。
图1显示了左侧完全分辨率拍摄的显微镜图像，右侧为2×2 binning。 完整的分辨率图像是深色和低对比度的，而2×2 binned图像敏锐而明亮。 请注意，虽然2×2 binned图像的分辨率是完整分辨率图像的分辨率，但视野是相同的。 因此，Binning允许用户对解决方案进行权衡以提高敏感性。 \ [来源：量子成像]
图1。左侧完整分辨率； 右侧2×2箱。 （来源：量子成像）
由于读数序列中最慢的步骤是给定像素的数字化，因此可以使用binning来提高给定系统的有效总帧速率。 但是，只有在传感器上完成套筒时，就会实现帧速率的提高，就像在数字域中，整个传感器已经读出。 因此，当需要高速时，可以获得高度bin的低分辨率图像。
在某些光学配置中，在需要时偶尔也会使用binning提供物理上的像素。 此外，有时将binning用于提供更大的传感器井容量。 在某些传感器中，可以用2×2的binning模式填充100,000个电子的bin像素，从而获得4×100,000或400,000电子的新全井容量。 由于高背景照明，这种更高的完整井可能非常有用。 \ [来源：量子成像]
