工業(yè)相機(jī)是怎么實(shí)現(xiàn)觸發(fā)的？

發(fā)布人：傳感器技術(shù) 時(shí)間：2023-12-22 來源：工程師

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工業(yè)相機(jī)要實(shí)現(xiàn)拍照本質(zhì)就是由觸發(fā)給出信號(hào)，控制相機(jī)內(nèi)部電路曝光、取圖、傳輸照片這幾個(gè)步驟，可分為內(nèi)部觸發(fā)與外部觸發(fā)，這兩種分別對(duì)應(yīng)不同的使用場(chǎng)景。

1、內(nèi)觸發(fā)：通過軟件控制采集圖像和停止采集，采集幀率由軟件控制；

優(yōu)點(diǎn)：可編程性很高，控制更加靈活，不需要額外接線，方便調(diào)試；

缺點(diǎn)：對(duì)于龐大復(fù)雜工程而言控制時(shí)間精度不夠，延時(shí)可能增加。

2、外觸發(fā)：外部設(shè)備通過相機(jī)的I/O接口與相機(jī)進(jìn)行連接，觸發(fā)信號(hào)由外部設(shè)備給到相機(jī)進(jìn)行采圖。

優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間控制精度很高，由于是外部電信號(hào)控制基本不用擔(dān)心延遲問題，多相機(jī)觸發(fā)穩(wěn)定；

缺點(diǎn)：復(fù)現(xiàn)問題時(shí)排查時(shí)間長(zhǎng)。

外觸發(fā)分類：

1、邊沿觸發(fā)模式。

選擇上邊沿或者下邊沿為觸發(fā)條件。當(dāng)觸發(fā)端子上，收到有效觸發(fā)信號(hào)后，相機(jī)開始采集一幀圖像，并傳輸?shù)街鳈C(jī)。

2、電平觸發(fā)模式。

選擇高電平或者低電平為觸發(fā)條件，當(dāng)有觸發(fā)信號(hào)為有效電平時(shí)，相機(jī)開始采集一幀圖像，并傳輸?shù)街鳈C(jī)。

交疊曝光和非交疊曝光

相機(jī)獲取一幀圖像分為曝光和讀出兩個(gè)階段。相機(jī)使用的傳感器不同，相機(jī)的曝光時(shí)間和讀出時(shí)間的重疊關(guān)系也有所不同，分為交疊曝光和非交疊曝光兩種。

1、非交疊曝光：非交疊曝光是指當(dāng)前幀的曝光和讀出都完成后，再進(jìn)行下一幀的曝光和讀出。非交疊曝光幀周期大于曝光時(shí)間與幀讀出時(shí)間的和。

觸發(fā)響應(yīng)方式：相機(jī)可以設(shè)置在外部信號(hào)的上升沿、下降沿、高電平或低電平進(jìn)行觸發(fā)采圖。

觸發(fā)延遲：從相機(jī)收到觸發(fā)信號(hào)，到真正響應(yīng)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行采圖，可以設(shè)置延遲時(shí)間觸發(fā)延遲。

觸發(fā)緩存使能：相機(jī)具有觸發(fā)緩存使能的功能，即觸發(fā)過程若接收到新的觸發(fā)信號(hào)，可將該信號(hào)保留并進(jìn)行處理。觸發(fā)緩存使能最多能保留并處理2個(gè)觸發(fā)信號(hào)。

假設(shè)當(dāng)前為第1個(gè)觸發(fā)，在第1個(gè)觸發(fā)信號(hào)處理的過程中相機(jī)收到第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)不啟用觸發(fā)緩存使能第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)直接被過濾，不做處理。

啟用觸發(fā)緩存使能：第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)被保留。若第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)第1幀圖像的曝光結(jié)束時(shí)間不早于相機(jī)當(dāng)前第1個(gè)觸發(fā)信號(hào)最后1幀的出圖時(shí)間，則第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)第1幀圖像正常出圖。

若第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)第1幀圖像的曝光結(jié)束時(shí)間早于相機(jī)當(dāng)前第1個(gè)觸發(fā)信號(hào)最后1幀出圖時(shí)間，則相機(jī)內(nèi)部會(huì)做處理，將第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)第1幀圖像的曝光開始時(shí)間推遲，確保第2個(gè)觸發(fā)信號(hào)第1幀圖像的曝光結(jié)束時(shí)間不早于第1個(gè)觸發(fā)信號(hào)最后1幀的出圖時(shí)間。