---
title: 低照明条件下利用像素合并来提高成像质量
description: “像素合并”功能可将两个相邻像元捕捉到的光线进行叠加，然后将合并的像素值输出为单一像素。
---

[JAI Blog](https://news.jai.com/blog/cn)

# [低照明条件下利用像素合并来提高成像质量](https://news.jai.com/blog/cn/pixel-binning)

 作者：[JAI](https://news.jai.com/blog/cn/author/jai) | October 5, 2022

线阵扫描相机特别适用于连续运动的作业。这些应用场景通常对吞吐量要求较高，需要维持印刷材料或待检物体的高速传输。

但是，当逐行的图像采集遇到高速运动，很难通过足够的照明实现足够明亮的曝光。如果您既不想降低网络传输速度，那么可以利用相机的“像素合并”功能解决此问题。

什么是“像素合并”?

在数码相机中，每个像元根据 “激活 ”曝光时接收到的光量记录场景的强度值。在线阵扫描应用中，每次曝光仅采集图像的一行。由于曝光期极其短暂，传感器像元也许只能捕捉到少量光线，从而导致图像暗淡，细节模糊。

“像素合并”功能可将两个相邻像元捕捉到的光线进行叠加，然后将合并的像素值输出为单一像素。例如，对于每行 4096 个像素的线阵扫描传感器，每两个像元合并在一起后，输出的线阵像素为总像素的一半 (2048)， 但亮度加倍。

采用双线阵架构传感器的最新线阵扫描相机支持像素合并功功能，允许两条线同时曝光，并在水平、垂直或两个方向上同时组合像元，做到输出的每个像素覆盖拍摄目标上更大的区域，并显著提升亮度。启动水平和垂直合并选项后，亮度最高可达原来的四倍。

从本质上讲，像元的有效尺寸因合并而增加至四倍，从而使每个 “虚拟 ”像元在曝光期间能够捕捉到更多光线。

一个三线案例

4096为了更好地理解如何应用像素合并功能，我们将示范操作 JAI的4K（4096像素）三线线阵扫描相机（[SW-4000TL](https://www.jai.com/cn/products/sw-4000tl-pmcl)）。这款相机使用三条传感器线来创建图像，分别附有红色、绿色和蓝色滤光片。

每条线由7.5微米x7.5微米的方形像元组成。如果把这台相机对准一个印有货币图案的快速运动卷轴，在关闭合并功能的前提下，为了避免由于运动产生的模糊，需要把曝光时间设置到足够快。我们在下方看到，像元在曝光期间无法捕捉到足够的光线。曝光不足导致图像很暗，细节也无法辨认。

幸运的是，JAI三线相机支持合并功能。此外，该相机的传感器各有两行线，总共有六条线。这意味可将合并功能配置为水平方向（2x1）、垂直方向（1x2）或两个方向（2x2）。

如果打开2x2合并功能重新运行上面的测试，则可以将有效像元尺寸变为15微米×15微米。在相同的帧率和照明条件下，我们凭借更大的像元捕捉到了4倍的光量，从而得到一个明亮、可用的图像。我们的视域可以接受分辨率降至2048像素，如此像元合并功能可以做到在光线不足的情况下也能满足不影响吞吐量的需求。

棱镜线阵扫描相机的合并

JAI棱镜线阵扫描相机的像素合并功能更胜一筹。如同所有的棱镜相机，每种色彩有各自的传感器。每个传感器共有四条线。两条线是7.5微米X 7.5微米的方形像元，另外两条线是7.5微米X10.5微米的矩形像元。各条线之间没有间隙，因而可在单线或双线模式下读取方形或矩形像元。

这种结构支持水平、垂直或双向合并来创建8种不同的像元尺寸/形状。水平与垂直合并的组合可以实现15um x 15um或15um x 21um的像元尺寸，具体取决于选择方形还是矩形的像素线。这也是线阵扫描行业能提供的最大像元尺寸之一，可通过极强的灵活性支持具有苛刻的帧率、灵敏度和快门时间要求的应用。

需要注意的是，像素合并功能除了增加亮度外还能提高信噪比。解释起来有点复杂，我们将在另一篇文章中说明，您也可以随时[向我们咨询](https://insights.jai.com/zh/contact-a-jai-engineer)。

如果你想了解如何使用像素合并功能来调整成像亮度，请观看下面的演示视频。

 

 

[查看完整帖子](https://news.jai.com/blog/cn/pixel-binning)

```json
{
  "@context" : "http://schema.org",
  "@type" : "BlogPosting",
  "author" : {
    "@type" : "Person",
    "name" : "JAI"
  },
  "dateModified" : "2022-10-05T02:02:37.099Z",
  "datePublished" : "2022-10-05T02:02:36Z",
  "headline" : "低照明条件下利用像素合并来提高成像质量",
  "image" : {
    "@type" : "ImageObject",
    "height" : 345,
    "url" : "https://3919337.fs1.hubspotusercontent-na1.net/hubfs/3919337/Blog-News%20images/Blog-Articles-Body-Text-Images/Tri-linear-principle2.jpg",
    "width" : 765
  },
  "mainEntityOfPage" : "https://news.jai.com/blog/cn/pixel-binning",
  "publisher" : {
    "@type" : "Organization",
    "logo" : {
      "@type" : "ImageObject",
      "height" : 60,
      "url" : "/hs/hsstatic/content_shared_assets/static-1.4092/img/default-amp-logo.png",
      "width" : 60
    },
    "name" : "JAI Blog Chinese"
  }
}
```