4. 图像采集模式详解

在 pylon 的采集体系中，相机打开并完成参数配置后，真正决定“图像以什么节奏进入主机”的是采集模式（Acquisition Mode）。Basler 相机通常提供三种模式：Continuous（连续采集）、SingleFrame（单帧采集）和 MultiFrame（多帧采集）。它们并不是三个互不相关的功能，而是同一套采集状态机在不同“帧数上限”和“停止条件”下的三种表现。理解这一点，比记住三个枚举值更重要。

从相机内部看，采集模式主要影响两个行为：一是 AcquisitionStart 之后相机是否自动停止；二是当达到设定帧数后，相机是否回到 AcquisitionStop 状态。连续采集不设帧数上限，一旦启动就持续输出，直到显式调用停止命令；单帧采集等价于帧数上限为 1 的多帧采集；多帧采集则允许指定一个大于 1 的帧数上限，达到后自动停止。因此，在 pylon API 中，单帧与多帧往往共用同一个参数 AcquisitionFrameCount，只是取值不同。

下面这张图把三种模式放在同一时间轴上对比，重点看“启动—输出—停止”的差异，以及帧数上限对停止时机的影响。

在 pylon C++ API 中，设置采集模式的典型代码如下。注意 AcquisitionFrameCount 必须在 MultiFrame 模式下设置，否则可能被忽略或抛出异常。

// 假设已获取 CInstantCamera camera 并打开
GenApi::INodeMap& nodemap = camera.GetNodeMap();

// 1) 连续采集
GenApi::CEnumerationPtr mode(nodemap.GetNode("AcquisitionMode"));
mode->FromString("Continuous");
camera.StartGrabbing(GrabStrategy_LatestImageOnly);

// 2) 单帧采集
mode->FromString("SingleFrame");
camera.StartGrabbing(1);   // 抓取 1 帧后自动停止

// 3) 多帧采集（示例：4 帧）
mode->FromString("MultiFrame");
GenApi::CIntegerPtr frameCount(nodemap.GetNode("AcquisitionFrameCount"));
frameCount->SetValue(4);
camera.StartGrabbing(4);   // 抓取 4 帧后自动停止

这里有一个容易混淆的点：StartGrabbing 的参数与相机端的 AcquisitionFrameCount 是两个层面的控制。前者是主机侧抓取策略的帧数上限，后者是相机侧输出帧数的上限。工程上建议两者保持一致，例如都设为 4，避免主机提前停止而相机仍在输出，或相机提前停止而主机一直等待。若使用 GrabStrategy_OneByOne，主机按顺序逐帧取图，适合需要严格帧序的多帧采集；若使用 GrabStrategy_LatestImageOnly，主机只保留最新帧，适合连续采集下的实时显示，但会丢弃中间帧。

三种模式的适用场景差异明显。连续采集适合实时监控、视频流显示、长时间过程记录，例如流水线上的外观巡检，相机持续输出，主机按需取帧或显示。单帧采集适合“拍一张就走”的场景，例如触发一次拍照、测量一个静态工件、标定时的单次取图。多帧采集适合需要固定帧数完成一次任务的场景，例如一次触发后连拍 4 帧用于多曝光融合、运动物体的短序列分析、或需要严格帧数的批量采集。选择哪种模式，取决于任务是否需要“持续”、是否“只取一帧”、还是“固定帧数后停止”。

还有一个与采集模式密切相关的参数是 AcquisitionStop 的行为。连续采集必须显式调用 camera.StopGrabbing()，否则相机会一直输出，占用带宽和主机资源。单帧和多帧在达到帧数后会自动停止，但主机侧仍建议调用 StopGrabbing() 释放资源，并检查 camera.IsGrabbing() 的状态。若在 MultiFrame 下帧数设为 0，部分型号会将其解释为“无限”，行为退化为连续采集，这一点在跨型号移植时需要特别验证。

最后给出一个选择判断的简单依据：需要持续观察就选 Continuous；只需要一张图就选 SingleFrame；需要固定张数、且希望相机自动停止就选 MultiFrame。把采集模式与触发源、抓取策略、帧数上限一起考虑，才能让采集行为既符合任务需求，又保持可预测、可复现。