Cámaras industriales "Modos de captura": Disparo, Sincronización y Continuo
En las líneas de producción de automatización industrial, a menudo se ven máquinas haciendo clic mientras toman imágenes: eso es el trabajo de cámaras industriales. A diferencia de la fotografía casual con teléfonos inteligentes, estas cámaras enfatizan el momento preciso, el ritmo e incluso la "cooperación perfecta".
Hoy exploramos: ¿Cómo capturan imágenes realmente las cámaras industriales? ¿Cuáles son los modos comunes de adquisición? ¿Y cuándo debe utilizarse cada modo?
ⅰ. ¿Cómo Capturan Imágenes las Cámaras Industriales? Cuatro Métodos Comunes
"Tomar una foto" para una cámara industrial significa esencialmente adquirir una imagen. Este proceso puede funcionar en varios modos:
1. Modo Continuo: La cámara está siempre "transmitiendo en vivo"
(1) No se necesitan condiciones de disparo; la cámara expone y captura imágenes continuamente por sí sola.
(2) El flujo de imágenes fluye sin interrupción como una cascada, adecuado para monitoreo continuo.
(3) Ideal para: vigilancia de seguridad, inspección a ritmo constante en cintas transportadoras, etc.
(4) Pros: Simple y conveniente. Contras: Genera muchas imágenes pero carece de precisión; no permite controlar el momento exacto de captura.
2. Modo de disparo: Solo captura cuando alguien dice "¡Capturar!"
(1) La cámara solo captura una imagen tras recibir un "comando de captura".
(2) Este comando puede provenir de software (enviado por una computadora) o de hardware (por ejemplo, una señal eléctrica de un PLC o sensor).
Disparo por software: La computadora principal controla la cámara mediante código, por ejemplo, llamando a TriggerSoftware() para capturar una sola imagen.
Disparo por hardware: Un dispositivo externo envía una señal eléctrica (por ejemplo, un flanco ascendente o nivel alto), y la cámara responde inmediatamente.
(3) Ideal para: Captura de alta velocidad, coordinación con brazos robóticos, adquisición de imágenes en momentos precisos.
3. Modo de sincronización: Varias cámaras capturan juntas de forma perfectamente sincronizada
(1) Como tomar una foto de grupo, varias cámaras reciben una señal unificada y luego exponen y capturan simultáneamente.
(2) Asegura que las imágenes desde múltiples ángulos se capturen exactamente en el mismo momento, sin desviación temporal.
(3) Ideal para: visión estéreo, sistemas de visión artificial con múltiples cámaras, etc.
4. Modo de sincronización temporal: Sincronización con un "reloj"
(1) Una versión avanzada de sincronización. No solo las cámaras capturan simultáneamente, sino que también registran "marcas de tiempo precisas".
(2) Utiliza GPS o PTP (Protocolo de Tiempo de Precisión) relojes para marcar la hora de cada imagen.
(3) Ideal para: Aplicaciones avanzadas que requieren "sincronización temporal global", como la inspección de vías férreas, sistemas de cámaras de larga distancia, etc.
ⅱ. ¿De dónde provienen las señales de disparo?
En pocas palabras, una señal de disparo le dice a la cámara: "¡Es hora de tomar una foto ahora!"
(1)Trigger de software
• Proviene de un comando emitido por la computadora/host.
• Ventajas: Fácil de usar, flexible para depuración.
• Desventajas: Tiempo de respuesta generalmente más lento en comparación con los disparadores por hardware, con retrasos de alrededor de 1–5 ms.
(2) Disparador por hardware
• Proviene de dispositivos externos como PLC, sensores, interruptores o puertos I/O.
• Ventajas: velocidad rápida, alta estabilidad, retrasos pueden estar en el rango de microsegundos, adecuados para aplicaciones de alta velocidad.
• Contras: Requiere más cableado y puede ser más complejo de configurar.
ⅲ. ¿Cuáles son las diferentes formas de "acciones" desencadenantes?
La señal no es sólo la palabra "captura"; viene como un cambio de voltaje. Las cámaras industriales se definen como los siguientes tipos:
Modo de activación |
Significado |
La ventaja de la tecnología |
Salto de voltaje de bajo a alto (por ejemplo, de 0V a 24V) |
La línea de descenso |
Cambios de voltaje de alto a bajo |
Cualquiera de los dos bordes |
Activado por ambos bordes ascendentes y descendentes |
Alto nivel |
El voltaje sigue siendo alto continuamente |
Bajo nivel |
El voltaje sigue siendo bajo continuamente |
ⅳ. Dos modos de disparo: borde contra nivel - ¿Cuál es la diferencia?
Modo |
Cómo entenderlo |
Escenarios adecuados |
Disparo por flanco |
La cámara captura una vez cuando la señal cambia (flanco). Luego ignora el estado de la señal. |
Captura de un solo fotograma, disparo estable, evita reactivaciones accidentales. |
Disparo por nivel |
La cámara captura continuamente mientras la señal permanezca activa (nivel). |
Captura continua rápida, por ejemplo, líneas de producción de alta velocidad. |
ⅴ. ¿Qué modo es más adecuado para diferentes escenarios de aplicación?
Escenario |
Modo recomendado |
Motivo |
Seguridad, Inspección General |
Modo Continuo |
Bajo esfuerzo, visualización en tiempo real |
Descomposición de laboratorio, captura ocasional |
Activador de software |
Sencillo de controlar, sin necesidad de cableado |
Inspección de la línea de producción de alta velocidad |
Activador de hardware |
Alta precisión, rendimiento estable |
Imagen colaborativa de múltiples ángulos |
Sincronización o sincronización de tiempo |
Captura simultánea, cero errores |
1. Estrategia de Color Adyacente
Utilice un color de iluminación similar al del objeto objetivo (por ejemplo, luz verde para piezas verdes). Esto ilumina el objetivo en la imagen y "neutraliza" los fondos distractores; por ejemplo, los patrones verdes en bolsas de embalaje verdes aparecen desvanecidos bajo luz verde, evitando interferencias con el reconocimiento de códigos QR blancos .
2. Estrategia de Color Complementario
Utilice un color de iluminación opuesto al objeto objetivo en la rueda cromática (por ejemplo, rojo frente a verde, azul frente a amarillo). Esto crea un fuerte contraste de brillo; por ejemplo, los caracteres blancos sobre un fondo verde aparecen más brillantes bajo luz roja, mientras que el fondo se oscurece, mejorando significativamente las tasas de reconocimiento.
ⅵ. Resumen: El modo de captura más complejo no es necesariamente el mejor, el correcto es el adecuado.
• ¿Necesitas cobertura completa, el momento no es crítico? Utilice el modo continuo.
• ¿Necesita controlar el momento exacto, requiere una acción precisa? Utilice el modo de disparo.
• ¿Múltiples cámaras trabajando juntas? Considere los modos de sincronización o sincronizados por tiempo.
• ¿Para experimentos o para depurar? El software de activación es a menudo suficiente.
• ¿Para líneas de producción de alta velocidad? El disparador de hardware es más confiable.