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經(jīng)過相機(jī)的物體的圖像。燈串需要與要檢測的對象同步,以便在光脈沖的同時觸發(fā)攝像機(jī)。
高速成像所需的短曝光時間意味著需要高的光強(qiáng)度。通過使用照明控制器暫時將電流增加到超過額定較大值,可以在短曝光時間內(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。照明控制器可以對脈沖時序進(jìn)行微調(diào),這比攝像機(jī)的時序更加靈活。
觸發(fā)方式
高速成像要求在物體處于正確位置時準(zhǔn)確進(jìn)行照相機(jī)的曝光。在特定時間啟動曝光的開始稱為觸發(fā)。如果攝像機(jī)自由運(yùn)行,則移動物體的位置可能在每個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物體何時位于正確位置。準(zhǔn)確觸發(fā)對于高速成像非常重要,在高速應(yīng)用中,須格外小心地評估和減少所有可能影響從信號啟動到傳感器中動作的延遲的因素,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。
數(shù)據(jù)采集與存儲
高幀速率和高空間分辨率會生成大量數(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,這是一個很好的解決方案。另一種方法是將圖像記錄存儲器放在相機(jī)內(nèi)部,由于圖像保留在相機(jī)中,而記錄時無需傳輸,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)動器,這意味著只能記錄相對的短序列。