Základní funkce snímače snímků průmyslové kamery (6 klíčových bodů)

Snímač snímků slouží jako signální rozbočovač a vysokorychlostní datový kanál v systémech strojového vidění. Propojuje průmyslové kamery s hostitelským počítačem a umožňuje převod signálů, vysokorychlostní přenos, přesné časování, synchronizaci více kamer, odolnost proti rušení a hardwarové předzpracování.

1. Převod signálů a přizpůsobení protokolů (klíčová funkce)

Analogové kamery: Provádí A/D převod (analogový na digitální) pro převod analogových videosignálů na digitální proud pixelů.

Digitální kamery: Rozparsovat průmyslové komunikační protokoly, jako jsou Camera Link, CoaXPress (CXP) a GigE Vision, dokončit fyzické rozhraní i převod protokolu a vytvořit obrazové formáty čitelné počítačem (např. RAW → RGB/YUV).

2. Vysokorychlostní stabilní přenos a prevence ztráty snímků

Poskytuje vysokorychlostní rozhraní sběrnice PCIe (např. PCIe x4/x8/x16), které odpovídá požadavkům šířky pásma u kamer s vysokým rozlišením a vysokou frekvencí snímků (12,5 Gbit/s na každý kanál CXP-12).

Vybaveno integrovanou vysoce rychlou vyrovnávací pamětí (DDR) pro vyrovnání rozdílů v datové rychlosti mezi kamerou a hostitelem, čímž se účinně zabrání ztrátě snímků a roztrhání obrazu.

Zahrnuje průmyslově způsobilé zpracování signálu a izolaci pro odolnost proti EMI (elektromagnetickému rušení), což zajišťuje stabilní přenos dat v náročných průmyslových prostředích.

3. Přesné časování spouště (na hardwarové úrovni)

Podporuje externí spouštění (např. fotoelektrické senzory, enkodéry), softwarové spouštění i časované spouštění s odezvou s přesností na mikrosekundy.

Přesně řídí čas expozice a snímkovou frekvenci, což je vhodné pro detekci pohybu ve vysoké rychlosti (např. třídění na výrobní lince, měření polovodičů) a umožňuje opakovatelné zachycování obrazu s vysokou přesností.

4. Synchronizace a koordinace více kamer

Vytváří jednotný synchronizační signál (např. PTP – Precision Time Protocol, GenLock) pro synchronní expozici více kamer, čímž zajišťuje konzistenci dat pro stereoskopické vidění a inspekci v úhlu 360°.

Podporuje souběžný získávání dat z více kanálů, aby vyhovělo požadavkům paralelního prohlížení z více pohledů / na více stanicích.

5. Hardwarové předzpracování (vysoce výkonné modely)

Integruje čipy FPGA/ASIC pro hardwarově zrychlené zpracování, včetně potlačení šumu, korekce barev, oříznutí oblasti zájmu (ROI) a Bayerovy interpolace.

Sníží zátěž hostitelského procesoru CPU/GPU a zlepší reálný čas a propustnost systému (např. vysokorychlostní AOI inspekce).

6. Integrování systému a řízení

Poskytuje digitální vstupně-výstupní rozhraní pro bezproblémovou integraci s PLC a řídicími jednotkami pohybu, což umožňuje uzavřený pracovní postup „Získání – Analýza – Řízení“.

Splňuje standard GenICam, čímž zajišťuje kompatibilitu s kamerami různých výrobců a zjednodušuje integraci systému.

Doplňující informace: Kdy je nutné použít snímač snímků (frame grabber)

U vysokorychlostních / vysokorozlišovacích kamer (např. šířka pásma >10 Gb/s, snímkovací frekvence >1000 snímků za sekundu), u nichž standardní rozhraní Ethernet/USB nestačí.

Když je vyžadováno spouštění a synchronizace na úrovni mikrosekund (např. kontrola polovodičů, navigace robotů).

Pro vícekamerové spolupracující systémy (např. stereoskopické vidění, paralelní kontrola na více stanicích).

V průmyslových prostředích s vysokou úrovní rušení, kde je pro stabilní provoz vyžadována hardwarová izolace.