照明
發(fā)光二極管(LED)是機(jī)器視覺應(yīng)用中一種流行的照明形式,提供了很多控制功能。它們可以很容易地被脈沖化,或者被選通以捕獲高速移動(dòng)經(jīng)過相機(jī)的物體的圖像。燈串需要與要檢測(cè)的對(duì)象同步,以便在光脈沖的同時(shí)觸發(fā)攝像機(jī)。
高速成像所需的短曝光時(shí)間意味著需要高的光強(qiáng)度。通過使用照明控制器暫時(shí)將電流增加到超過額定較大值,可以在短曝光時(shí)間內(nèi)顯著增加LED強(qiáng)度。但是,須允許LED在脈沖之間冷卻,以避免熱損壞。照明控制器可以對(duì)脈沖時(shí)序進(jìn)行微調(diào),這比攝像機(jī)的時(shí)序更加靈活。
觸發(fā)方式
高速成像要求在物體處于正確位置時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行照相機(jī)的曝光。在特定時(shí)間啟動(dòng)曝光的開始稱為觸發(fā)。如果攝像機(jī)自由運(yùn)行,則移動(dòng)物體的位置可能在每個(gè)捕獲幀中的任何位置,甚至在某些幀中甚至完全不存在。觸發(fā)可在準(zhǔn)確的時(shí)間提供圖像采集。觸發(fā)頻率不應(yīng)超過攝像機(jī)的較大幀頻,以免觸發(fā)過多。
這也意味著曝光時(shí)間不能大于圖像序列的倒數(shù)。曝光通常是由外部來源(例如帶有簡單光學(xué)傳感器的PLC)觸發(fā)的,該傳感器通常用于檢測(cè)物體何時(shí)位于正確位置。準(zhǔn)確觸發(fā)對(duì)于高速成像非常重要,在高速應(yīng)用中,須格外小心地評(píng)估和減少所有可能影響從信號(hào)啟動(dòng)到傳感器中動(dòng)作的延遲的因素,以確保達(dá)到要求。圖像被獲取。這些因素可能包括相機(jī)中的光電隔離器以及成像硬件中的延遲和抖動(dòng)。
數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)
高幀速率和高空間分辨率會(huì)生成大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。圖像數(shù)據(jù)通常直接傳輸?shù)絇C的系統(tǒng)內(nèi)存或硬盤。這取決于相機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的適當(dāng)接口速度以及計(jì)算機(jī)的速度。有許多視覺圖像數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),例如GigE Vision,Camera Link,Camera Link HS,USB 3 Vision和CoaXPress,它們通常在數(shù)據(jù)傳輸速率和相機(jī)與PC之間的允許距離之間進(jìn)行權(quán)衡。
這些接口之一為應(yīng)用程序提供了可接受的數(shù)據(jù)傳輸速率,并且需要較長的序列,這是一個(gè)很好的解決方案。另一種方法是將圖像記錄存儲(chǔ)器放在相機(jī)內(nèi)部,由于圖像保留在相機(jī)中,而記錄時(shí)無需傳輸,因此可以顯著提高數(shù)據(jù)吞吐量。但是,板載內(nèi)存的數(shù)量明顯少于PC硬盤驅(qū)動(dòng)器,這意味著只能記錄相對(duì)的短序列。