EN
Průmyslová kamera "Režimy snímání": Spouštění, Synchronizace a Spojité
Na výrobních linkách průmyslové automatizace často vidíte, jak stroje cvakají při pořizování snímků – to jsou právě průmyslové kamery při práci. Na rozdíl od běžné fotografie pomocí chytrých telefonů tyto kamery kladou důraz na časování, rytmus a dokonce i „bezproblémovou spolupráci“.
Dnes se podíváme: Jak průmyslové kamery ve skutečnosti snímky zachycují? Jaké jsou běžné režimy snímání? A kdy je vhodné použít jednotlivé režimy?
ⅰ. Jak průmyslové kamery zachycují obrazy? Čtyři běžné metody
„Pořízení snímku“ u průmyslové kamery znamená v podstatě získání obrazu. Tento proces může pracovat v několika režimech:
1. Spojitý režim: Kamera je stále „na přímém přenosu“
(1) Nejsou potřeba žádné podmínky spouštění; kamera neustále sama o sobě exponuje a zachycuje snímky.
(2) Datový proud obrazu teče nepřetržitě jako vodopád, což je vhodné pro nepřetržité sledování.
(3) Ideální pro: Bezpečnostní dohled, kontrola s pevným tempem na dopravníkových pásích atd.
(4) Výhody: Jednoduché a pohodlné. Nevýhody: Vygeneruje mnoho obrázků, ale postrádá přesnost; nelze kontrolovat přesný okamžik snímání.
2. Režim spouštění: Snímá pouze tehdy, když někdo řekne "Capture!"
(1) Kamera zachytí obrázek až po obdržení "příkazu ke snímání."
(2) Tento příkaz může pocházet z softwaru (odeslaný počítačem) nebo hardwaru (např. elektrický signál z PLC nebo senzoru).
Softwarové spouštění: Hlavní počítač ovládá kameru prostřednictvím kódu, např. voláním TriggerSoftware() pro pořízení jednoho obrázku.
Hardwarové spouštění: Externí zařízení pošle elektrický signál (např. náběžná hrana nebo vysoká úroveň), a kamera okamžitě reaguje.
(3) Ideální pro: Snímání ve vysoké rychlosti, synchronizaci s robotickými rameny, získávání obrazu v přesných okamžicích.
3. Režim synchronizace: Více kamer snímá současně dokonale synchronně
(1) Jako při focení skupinové fotografie několik kamer obdrží jednotný signál, poté zároveň exponuje a zachytí snímek.
(2) Zajišťuje zachycení snímků z více úhlů přesně ve stejném časovém okamžiku, bez časové odchylky.
(3) Ideální pro: stereoskopické vidění, vícekamerové systémy průmyslového vidění atd.
4. Režim časové synchronizace: synchronizace pomocí „hodin“
(1) Pokročilá verze synchronizace. Kamery nejenže snímají současně, ale zaznamenávají také „přesné časové razítko“.
(2) Používá GPS nebo PTP (Precision Time Protocol) hodiny k označení každého obrázku časovým razítkem.
(3) Ideální pro: pokročilé aplikace vyžadující „globální časovou synchronizaci“, např. inspekci železničních tratí, dlouhé vzdálenostní kamerové systémy atd.
ⅱ. Odkud pocházejí spouštěcí signály?
Jednoduše řečeno, spouštěcí signál kameře říká: „Teď je čas pořídit snímek!“
(1) Softwarové spuštění
• Pochází z příkazu vydaného počítačem/hostitelem.
• Výhody: Pohodlné použití, flexibilní ladění.
• Nevýhody: Obecně pomalejší doba odezvy ve srovnání s hardwarovými spouštěmi, se zpožděním kolem 1–5 ms.
(2) Hardwarový spouštěč
• Pochází z externích zařízení, jako jsou PLC, senzory, spínače nebo I/O porty.
• Výhody: Vysoká rychlost, vysoká stabilita, zpoždění může být v řádu mikrosekund, vhodné pro vysokorychlostní aplikace.
• Nevýhody: Vyžaduje více zapojení a může být složitější na nastavení.
ⅲ. Jaké jsou různé formy "akcí" spouštění?
Signál není jen slovo "zachycení"; přichází jako změna napětí. Průmyslové kamery rozumí následujícím typům:
|
Režim spouštěče |
Význam |
|
Náběžná hrana |
Napětí skáče z nízkého na vysoké (např. z 0 V na 24 V) |
|
Sestupná hrana |
Napětí se mění z vysokého na nízké |
|
Obě hrany |
Spouštěno jak náběžnou, tak sestupnou hranou |
|
Vysoká úroveň |
Napětí trvale vysoké |
|
Nízká úroveň |
Napětí trvale nízké |
ⅳ. Dva režimy spouštění: Hrana vs. Úroveň – V čem je rozdíl?
|
Režim |
Jak to pochopit |
Vhodné scénáře |
|
Spouštění na hranu |
Kamera zachytí snímek při změně signálu (hrana). Poté stav signálu ignoruje. |
Jednorázové snímání, stabilní focení, zabraňuje neúmyslnému opakovanému spuštění. |
|
Spouštění podle úrovně |
Kamera pořizuje snímky nepřetržitě, dokud zůstává signál aktivní (úroveň). |
Rychlé nepřetržité snímání, např. vysokorychlostní výrobní linky. |
ⅴ. Který režim je vhodnější pro různé aplikační scénáře?
|
Scénář |
Doporučený režim |
Důvod |
|
Bezpečnost, běžná kontrola |
Spojité jádro |
Nízká náročnost, sledování v reálném čase |
|
Ladění v laboratoři, občasný záznam |
Softwarový spouštěč |
Jednoduché ovládání, bez potřeby zapojování |
|
Inspekce na vysokorychlostní výrobní lince |
Hardwarový spouštěč |
Vysoká přesnost, stabilní výkon |
|
Zachycení z více úhlů, spolupráce více kamer |
Synchronizace nebo časová synchronizace |
Současný záznam, nulová chyba |
1. Strategie sousední barvy
Použijte barvu světla podobnou cílovému objektu (např. zelené světlo pro zelené díly). Tím se cíl na obrázku zesvítí a pozadí se „neutralizuje“ – např. zelené vzory na zelených obalech jsou pod zeleným světlem vybledlé, čímž nedráždí při rozpoznávání bílého QR kódu .
2. Strategie doplňkové barvy
Použijte barvu světla opačnou k barvě cílového objektu na barevném kole (např. červená vs. zelená, modrá vs. žlutá). To vytvoří silný jasový kontrast – např. bílé znaky na zeleném pozadí jsou pod červeným světlem jasnější, zatímco pozadí potemní, což výrazně zvyšuje úspěšnost rozpoznání.
ⅵ. Shrnutí: Nejsložitější režim záznamu není nutně nejlepší – ten správný je ten vhodný!
• Potřebujete plné pokrytí a časování není kritické? Použijte nepřetržitý režim.
• Potřebujete kontrolovat přesný okamžik, vyžadujete přesnou akci? Použijte režim spouštění.
• Pracují více kamer současně? Zvažte režim synchronizace nebo časově synchronizovaný režim.
• Pro experimenty nebo ladění? Softwarové spouštění je často dostačující.
• Pro vysokorychlostní výrobní linky? Hardwarové spouštění je spolehlivější.
