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工业相机是怎么实现触发的?
传感器技术 | 2023-12-22 10:44:51    阅读:2104   发布文章





    工业相机要实现拍照本质就是由触发给出信号,控制相机内部电路曝光、取图、传输照片这几个步骤,可分为内部触发与外部触发,这两种分别对应不同的使用场景。


    1、内触发:通过软件控制采集图像和停止采集,采集帧率由软件控制;


    优点:可编程性很高,控制更加灵活,不需要额外接线,方便调试;

    缺点:对于庞大复杂工程而言控制时间精度不够,延时可能增加。


    2、外触发:外部设备通过相机的I/O接口与相机进行连接,触发信号由外部设备给到相机进行采图。


    优点:时间控制精度很高,由于是外部电信号控制基本不用担心延迟问题,多相机触发稳定;

    缺点:复现问题时排查时间长。


外触发分类:

    1、边沿触发模式。

选择上边沿或者下边沿为触发条件。当触发端子上,收到有效触发信号后,相机开始采集一帧图像,并传输到主机。

    2、电平触发模式。

选择高电平或者低电平为触发条件,当有触发信号为有效电平时,相机开始采集一帧图像,并传输到主机。



    交叠曝光和非交叠曝光

    相机获取一帧图像分为曝光和读出两个阶段。相机使用的传感器不同,相机的曝光时间和读出时间的重叠关系也有所不同,分为交叠曝光和非交叠曝光两种。

    1、非交叠曝光:非交叠曝光是指当前帧的曝光和读出都完成后,再进行下一帧的曝光和读出。非交叠 曝光帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和。

触发响应方式:相机可以设置在外部信号的上升沿、下降沿、高电平或低电平进行触发采图。

触发延迟从相机收到触发信号,到真正响应触发信号进行采图,可以设置延迟时间触发延迟。

    触发缓存使能:相机具有触发缓存使能的功能,即触发过程若接收到新的触发信号,可将该信号保留 并进行处理。触发缓存使能最多能保留并处理2个触发信号。

    假设当前为第1个触发,在第1个触发信号处理的过程中相机收到第2个触发信号不启用触发缓存使能第2个触发信号直接被过滤,不做处理。

    启用触发缓存使能:第2个触发信号被保留。若第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间不早于相机当前第1个触发信号最后1帧的出图时间,则第2个触发信号第1帧图像正常出图。

    若第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间早于相机当前第1个触发信号最后1帧出图时间,则相机内部会做处理,将第2个触发信号第1帧图像的曝光开始时间推迟,确保第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间不早于第1个触发信号最后1帧的出图时间。

触发防抖:外触发信号给到相机时可能存在毛刺,如果直接进入到相机内部可能会造成误触发,此时可以对触发信号进行去抖处理。

    触发输出信号设置:相机触发输出信号为开关信号,可用于控制报警灯、光源、PLC等外部设备。触发输出信号可以电平翻转。


01相机IO





    相机中的 I/O 信号为双向IO,可作为输入信号使用,也可作为输出信号使用。


双向 I/O 配置成输入


双向 I/O 配置成输出

02I/O接线图





    相机使用双向I/O作为硬件触发的信号源时,输入信号的外部设备不同,接线有所不同。


输入信号为PNP设备


输入信号为NPN设备


输入信号为开关,开关量可提供低电平以实现双向I/O触发


03I/O接线图





    相机使用双向I/O作为输出信号时,连接的外部设备不同,接线有所不同。


外部为PNP设备


外部为NPN设备


相机与控制器接线图








 

来源:ACT视觉系统设计



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