图漾相机如何达到最大帧率？

文章目录

前言
1.相机相关设置
- [1.1 查看相机指示灯](#1.1 查看相机指示灯)
- [1.2 滤波参数](#1.2 滤波参数)
- [1.3 图像同步TY_BOOL_CMOS_SYNC](#1.3 图像同步TY_BOOL_CMOS_SYNC)
- [1.4 SGBM参数影响](#1.4 SGBM参数影响)
- [1.5 取消相机帧率限制](#1.5 取消相机帧率限制)
- [1.6 查看相机规格书](#1.6 查看相机规格书)
2.Windows系统环境设置
- [2.1 检查网络环境](#2.1 检查网络环境)
- [2.2 设置网卡巨型帧](#2.2 设置网卡巨型帧)
- [2.3 设置网卡接收与传输缓存区到最大](#2.3 设置网卡接收与传输缓存区到最大)
- [2.4 关闭中断调整](#2.4 关闭中断调整)
- [2.5 开启流量控制](#2.5 开启流量控制)
- [2.6 关闭网卡休眠节能选项](#2.6 关闭网卡休眠节能选项)
- [2.7 配置系统电源](#2.7 配置系统电源)
- [2.8 关闭系统防火墙](#2.8 关闭系统防火墙)
3.Linux系统环境配置
- [3.1 CPU性能模式配置(最关键）](#3.1 CPU性能模式配置(最关键）)
- [3.2 网络传输优化](#3.2 网络传输优化)
- - [3.2.1 加大网络缓冲区(UDP接收)](#3.2.1 加大网络缓冲区(UDP接收))
  - [3.2.2 开启巨型帧&确认网卡速率](#3.2.2 开启巨型帧&确认网卡速率)
  - [3.2.3 使用网络监控工具检查丢包](#3.2.3 使用网络监控工具检查丢包)
- [3.3 应用层帧处理优化](#3.3 应用层帧处理优化)
- - [3.3.1 打开SDK网络重传](#3.3.1 打开SDK网络重传)
  - [3.3.2 关闭图像解析与渲染(测试用）](#3.3.2 关闭图像解析与渲染(测试用）)
  - [3.3.3 增大帧缓冲队列(Frame Buffer)](#3.3.3 增大帧缓冲队列(Frame Buffer))
- [3.4 其他配置及检查项](#3.4 其他配置及检查项)
- [3.5 在Linux环境下为达到最大帧率建议的操作流程](#3.5 在Linux环境下为达到最大帧率建议的操作流程)
- [3.6 通讯异常排查教程](#3.6 通讯异常排查教程)

前言

根据遵循的

1.图漾新出的GM461/GM465/PMD02/PMD03属于新相机范畴，有帧率控制和包传输控制，以及纹理滤波/饱和度滤波等属性跟相机帧率相关，影响帧率因素较多。

具体涉及到每个相机的帧率，请打开图漾相机规格书

下面列举主要影响帧率的因素

1.相机相关设置

1.1 查看相机指示灯

1.首先查看相机的指示灯，确认相机是否处于千兆网状态。

如网口指示灯不亮，请仔细检查是否是千兆网络，尤其是是高速运动场景下，建议一定要使用高柔千兆网线。

1.2 滤波参数

图漾GM46X相机受纹理滤波和饱和度滤波影响。

开启饱和度滤波(DepthSgbmSaturateFilterEnable)和纹理滤波(DepthSgbmTextureFilterEnable)后，深度图像帧率会减半。

没有开滤波参数：AcquisitionFrameRate可设置的帧率为 $8, 30$ 。

开启滤波参数后：AcquisitionFrameRate可设置的帧率为 $4, 15$ 。

1.3 图像同步TY_BOOL_CMOS_SYNC

左右ir异步曝光开关。true：同步曝光；false：异步曝光

设置方法:

cpp 复制代码

ASSERT_OK(TYSetBool(hDevice, TY_COMPONENT_DEVICE, TY_BOOL_CMOS_SYNC, false));

验证方法:

比如使用FM851-E2相机，对比开启和关闭TY_BOOL_CMOS_SYNC后，深度图像的帧率, TY_BOOL_CMOS_SYNC =false时帧率比TY_BOOL_CMOS_SYNC = true时高。

1.4 SGBM参数影响

减小视差搜索范围(Disparity Number)：
例如从256减小到128，计算时间减半，帧率提升。
减小用于深度计算的IR图像数量(Image Number)：
例如从3帧减为1帧，帧率提升。
减小视差匹配窗口大小：
窗口越小，计算量越小，帧率越高。

原因：DepthSgbmImageNumber(用于深度计算的IR图像数量)越大，帧率越低。

操作：适当减小该值(如从3减为1)，可提升帧率，但会降低深度图质量。

cpp

1.5 取消相机帧率限制

通过SDK或Viewer看图软件设置AcquisitionFrameRateEnable为 true，并设置 AcquisitionFrameRate为目标帧率。

一般针对GM46X和PMD相机。

1.6 查看相机规格书

首先需要查看相机规格书上的帧率

图漾官网相机规格书

规格书上标注的帧率，都是单独打开某个组件测试的帧率。

TL460相机帧率测试

FM851-E2/FM855-E2-7相机帧率测试

其他型号的待补充

2.Windows系统环境设置

推荐使Intel芯片的独立千兆网口，例如intel I350、I210等芯片组网卡。

2.1 检查网络环境

网卡详细信息中，确认链接速度为1.0Gbps，如速度为100mbps，请检查硬件链接和网卡配置。

图2-1 检查网络带宽

2.2 设置网卡巨型帧

图2-2 设置网卡巨型帧

不同网卡类型，网卡属性有差异，需灵活参考：

图2-3 设置巨型帧

2.3 设置网卡接收与传输缓存区到最大

说明：intel网卡一般为2048，realtek一般为512。

2.4 关闭中断调整

图2-4 关闭中断调整

2.5 开启流量控制

图2-5 开启流量控制

2.6 关闭网卡休眠节能选项

网卡类型1 ：网卡属性中，找到电源管理，取消勾选【允许计算机关闭此设备以节约电源】

图2-6 关闭网卡休眠

网卡类型2：在电源管理中，取消【勾选节能以太网】、【系统闲置时降低链接速度】

2.7 配置系统电源

电源选型设置为高性能模式：通过"控制面板> 电源选项> 高性能

图2-7 配置系统电源

2.8 关闭系统防火墙

图2-8 关闭防火墙

关闭Windows防火墙：通过"控制面板> Windows防火墙>打开或关闭 Windows防火墙。

如安装有 360、赛门铁克等防火墙设置，请关闭其拦截功能。

3.Linux系统环境配置

3.1 CPU性能模式配置(最关键）

Linux系统默认通常为powersave(节能)模式，会限制CPU频率，导致数据接收和处理速度跟不上。

操作步骤：

查看当前CPU性能模式：
bash 复制代码
```
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
```
若为 powersave，则安装切换工具并设为 performance 模式：
bash 复制代码
```
sudo apt-get install indicator-cpufreq
# 重启后，点击桌面右上角图标，将CPU性能切换到 "performance"
```
重启后注意事项：

重启上位机后会重新回到 powersave 模式，需要手动再次切换。

3.2 网络传输优化

3.2.1 加大网络缓冲区(UDP接收)

现代GigE相机依赖UDP协议，默认缓冲区不足会导致丢帧。

临时生效(推荐测试用)：

bash 复制代码

sudo sh -c "echo 33554432 > /proc/sys/net/core/rmem_max"

永久生效(写入配置文件)：

bash 复制代码

# 编辑 /etc/sysctl.conf
sudo sh -c "echo 'net.core.rmem_max=33554432' >> /etc/sysctl.conf"
sudo sysctl -p

也可参考如下sh脚本

bash 复制代码

#!/bin/sh
  
OS_NAME=`uname --`
if [ "$OS_NAME" = "Linux" ]; then
  USER_ID=`id -u`
  # Check required priviledge
  if [ "$USER_ID" != "0" ]; then
 	echo "This script can only be run by root user or sudoer"
    exit 1
  fi
fi

if [ "$1" = "10" ]; then
    SIZE=10485760 
elif [ "$1" = "15" ]; then
    SIZE=15728640 
elif [ "$1" = "20" ]; then
    SIZE=20971520 
elif [ "$1" = "25" ]; then
    SIZE=26214400 
else
    echo "use default mem_max 10MB."
    SIZE=10485760
fi

echo "Setting socket maximum buffer size to $SIZE"

if [ "$OS_NAME" = "Linux" ]; then

  PROC_ROOT=/proc/sys/net/core

  if [ ! -w $PROC_ROOT/wmem_max ]; then
    echo "Cannot write to $PROC_ROOT/wmem_max"
    exit 1
  fi

  if [ ! -w $PROC_ROOT/rmem_max ]; then
    echo "Cannot write to $PROC_ROOT/rmem_max"
    exit 1
  fi

  echo $SIZE > $PROC_ROOT/wmem_max
  echo $SIZE > $PROC_ROOT/rmem_max

  # If net.core.rmem_max present in /etc/sysctl.conf, change value to "$SIZE"
  #	else, add "net.core.rmem_max = $SIZE" to /etc/sysctl.conf
  if grep --silent ^net.core.rmem_max /etc/sysctl.conf; then
    sed -i 's/^net.core.rmem_max.*/net.core.rmem_max = '$SIZE'/g' /etc/sysctl.conf
  else
    echo "" >> /etc/sysctl.conf
    echo "net.core.rmem_max = $SIZE" >> /etc/sysctl.conf
  fi
  
  if grep --silent ^net.core.wmem_max /etc/sysctl.conf; then
    sed -i 's/^net.core.wmem_max.*/net.core.wmem_max = '$SIZE'/g' /etc/sysctl.conf
  else
    echo "" >> /etc/sysctl.conf
    echo "net.core.wmem_max = $SIZE" >> /etc/sysctl.conf
  fi
  
  exit 0
fi

echo "Error: unknown platform: $OS_NAME"
exit 1

3.2.2 开启巨型帧&确认网卡速率

确保相机和电脑均连接在千兆(1000Mbps) 网络上。
检查网卡设置，开启Jumbo Frame(巨型帧) ，设置为9000 或9014 字节，可以提升大帧传输效率。

关闭防火墙，或确认未阻挡相机数据端口：

bash 复制代码

sudo ufw disable        # 临时关闭
sudo ufw status          # 确认状态

3.2.3 使用网络监控工具检查丢包

如果条件允许，可以使用iperf3 或 Wireshark 评估网络链路质量，确认是否存在UDP丢包。

图漾相机内置iperf3服务端

相机的教程，可打开此链接:iperf3学习教程

第一步，测试时上位机PC为服务端(server），执行：

bash 复制代码

iperf3 -s

第二步，相机为客户端(client)，通过

bash 复制代码

ssh root@cameraIP  密码123456
如ssh root@192.168.2.178

方式进入相机底层运行，执行

bash 复制代码

iperf3 -c 192.168.2.178 -u -b 1000M -P 2

3.3 应用层帧处理优化

3.3.1 打开SDK网络重传

在SDK代码中，在TYStartCapture()之前添加以下代码，可以开启网络重传功能，减少因丢包导致的帧率下降。

C/C++ 示例：

cpp 复制代码

ASSERT_OK(TYSetBool(hDevice, TY_COMPONENT_DEVICE, TY_BOOL_GVSP_RESEND, true));

3.3.2 关闭图像解析与渲染(测试用）

如果测试时需要达到最高帧率，可以临时将代码中的 parseFrame() 以及图像显示/渲染（如 cv::imshow()）部分注释掉，避免CPU/GPU负载导致取流阻塞。

3.3.3 增大帧缓冲队列(Frame Buffer)

驱动内部维护一个缓冲队列(buffer queue)。如果用户取流不及时，队列为空，新帧会被丢弃，导致帧率下降。

解决办法：

增加压入队列的framebuffer 数量(例如从2个增加到6~10个)，但会增加内存开销。
取流过程单开线程： 将接收帧数据与图像处理分为两个独立线程，避免图像处理耗时导致取流阻塞。

3.4 其他配置及检查项

排查方向	检查内容	操作建议
电脑休眠	是否开启休眠模式	关闭休眠/睡眠模式
相机电源	是否存在掉电(指示灯)	检查电源适配器功率是否足够
分辨率/后处理	是否启用了HDR/滤波/多帧合成	先关闭这些功能测试纯原始帧率
相机触发模式	是否误开启了触发模式	确保为连续采图模式
链路带宽	多相机或高分辨率下数据量是否超过千兆网线带宽	考虑降低分辨率或使用万兆网卡
相机进入百兆网	检查相机Ethernet灯是否常亮	若常灭，表示处于百兆网，检查网线/交换机/网卡配置
交换机流控	交换机的流控是否打开	开启交换机Web功能中的流控设置

3.5 在Linux环境下为达到最大帧率建议的操作流程

步骤	配置项	一句话操作
1	CPU性能	关闭`powersave`，切换到`performance` 模式
2	网络缓冲区	将`rmem_max` 设为`33554432`
3	网卡配置	检查是否为千兆，并开启巨型帧
4	代码优化	打开网络重传、增加buffer数量、优化数据处理线程
5	测试验证	关闭不必要的图像渲染/滤波，检查帧率是否提升

3.6 通讯异常排查教程

可打开如下学习链接：Ubuntu系统网络基础

cpp 复制代码

# 查看当前值（临时生效）
cat /proc/sys/net/core/rmem_max
cat /proc/sys/net/core/wmem_max

# 查看持久化配置
grep net.core /etc/sysctl.conf

# 测试重启后是否保留（模拟）
sudo sysctl -p

cpp 复制代码

# 1. 查看当前缓冲区大小（确认25MB已生效）
cat /proc/sys/net/core/rmem_max

# 2. 持续监控丢包是否还在增加
watch -n 1 'ifconfig eth0 | grep RX'

# 3. 查看详细丢包原因（内核层面）
ethtool -S eth0 | grep -i drop

# 4. 查看网卡队列/中断分布
ethtool -l eth0          # 查看队列数
cat /proc/interrupts | grep eth0   # 看是否单核处理

# 5. 查看网卡环缓冲区大小
ethtool -g eth0

除了socket buffer，还可以调大网卡环缓冲区(Ring Buffer)：

cpp 复制代码

# 查看当前
ethtool -g eth0

# 调大(示例，具体最大值看 ethtool -g 的 Pre-set maximums)
sudo ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096