Modos de Captura de Câmera Industrial: Disparo, Sincronização e Contínuo
Em linhas de produção de automação industrial, é comum ver máquinas clicando enquanto tiram fotos — isso é o trabalho das câmeras industriais. Diferentemente da fotografia casual com smartphones, essas câmeras enfatizam temporização, ritmo e até "cooperação perfeita".
Hoje, vamos explorar: como as câmeras industriais realmente capturam imagens? Quais são os modos comuns de aquisição? E quando cada modo deve ser usado?
ⅰ. Como as Câmeras Industriais Capturam Imagens? Quatro Métodos Comuns
"Tirar uma foto" para uma câmera industrial significa essencialmente adquirir uma imagem. Esse processo pode operar em diversos modos:
1. Modo Contínuo: a câmera está sempre "transmitindo ao vivo"
(1) Não são necessárias condições de disparo; a câmera expõe e captura imagens continuamente por conta própria.
(2) O fluxo de imagens flui incessantemente como uma cachoeira, adequado para monitoramento contínuo.
(3) Ideal para: vigilância de segurança, inspeção em ritmo fixo em esteiras transportadoras, etc.
(4) Prós: Simples e conveniente. Contras: Gera muitas imagens, mas com falta de precisão; não é possível controlar o momento exato da captura.
2. Modo de Disparo: Ele só captura quando alguém diz "Capture!"
(1) A câmera só captura uma imagem após receber um "comando de captura".
(2) Este comando pode vir de software (enviado por um computador) ou de hardware (por exemplo, um sinal elétrico de um PLC ou sensor).
Disparo por Software: O computador principal controla a câmera por meio de código, por exemplo, chamando TriggerSoftware() para capturar uma única imagem.
Disparo por Hardware: Um dispositivo externo envia um sinal elétrico (por exemplo, uma borda de subida ou nível alto), e a câmera responde imediatamente.
(3) Ideal para: Captura em alta velocidade, coordenação com braços robóticos, aquisição de imagens em momentos precisos.
3. Modo de Sincronização: Múltiplas câmeras capturam juntas em perfeita sincronia
(1) Como se fosse uma foto em grupo, várias câmeras recebem um sinal unificado, expondo e captando simultaneamente.
(2) Assegura que as imagens de vários ângulos são capturadas no mesmo ponto do tempo, sem desvio temporal.
(3) Ideal para: Visão estéreo, sistemas de visão automática com várias câmaras, etc.
4. A partir de agora. Modo de sincronização do tempo: sincronização com um "Relógio"
(1) Uma versão avançada da sincronização. As câmaras não só captam simultaneamente, mas também registram "horários precisos".
(2) Usa relógios GPS ou PTP (Precision Time Protocol) para marcar a hora de cada imagem.
(3) Ideal para: Aplicações avançadas que exijam "sincronização do tempo global", tais como inspecção de vias férreas, sistemas de câmaras de longa distância, etc.
ⅱ. De onde vêm os sinais de gatilho?
Em outras palavras, um sinal de gatilho diz à câmera: "É hora de tirar uma foto agora!"
(1) Software de desencadeamento
• Provém de um comando emitido pelo computador/host.
• Vantagens: Prático de usar, flexível para depuração.
• Contras: Geralmente tempo de resposta mais lento em comparação com os gatilhos de hardware, com atrasos em torno de 15 ms.
(2) Ativador de hardware
• Provém de dispositivos externos como PLCs, sensores, interruptores ou portas de entrada/saída.
• Vantagens: Velocidade rápida, alta estabilidade, atrasos podem ser na faixa de microssegundos, adequados para aplicações de alta velocidade.
• Contras: Requer mais fiação e pode ser mais complexo de configurar.
ⅲ. Quais são as diferentes formas de "ações" desencadeantes?
O sinal não é apenas a palavra "captura", vem como uma mudança de tensão. As câmaras industriais compreendem os seguintes tipos:
Modo de disparo |
Significado |
A ponta crescente |
Salto de tensão de baixo para alto (por exemplo, de 0V para 24V) |
A Margem em Queda |
Alterações de tensão de alta para baixa |
Qualquer uma das duas bordas |
Ativado por ambos os lados ascendentes e descendentes |
Alto nível |
A tensão permanece continuamente alta |
Nível Baixo |
A tensão permanece continuamente baixa |
ⅳ. Dois Modos de Gatilho: Borda versus Nível - Qual é a Diferença?
Modo |
Como Entender Isso |
Cenários Apropriados |
Ativador de borda |
A câmara captura uma vez quando o sinal muda (borda). Então, ignora o estado do sinal. |
Captura de um único quadro, disparo estável, evita re-gatilhos acidentais. |
Ativador de Nível |
A câmara captura continuamente enquanto o sinal permanecer ativo (nível). |
Captação contínua rápida, por exemplo, linhas de produção de alta velocidade. |
ⅴ. Qual o modo mais adequado para diferentes cenários de aplicação?
Cenário |
Modo recomendado |
Motivo |
Segurança, Inspecção Geral |
Modo Contínuo |
Baixo esforço, visualização em tempo real |
Debug do laboratório, captura ocasional |
Ativador de software |
Fácil de controlar, sem necessidade de fiação |
Inspecção de linhas de produção de alta velocidade |
Ativador de hardware |
Alta precisão, desempenho estável |
Imagem colaborativa multi-angular |
Sincronização ou Sincronização de Tempo |
Captura simultânea, erro zero |
1. Estratégia de Cor Adjacente
Utilize uma cor de iluminação semelhante ao objeto alvo (por exemplo, luz verde para peças verdes). Isso aumenta o brilho do alvo na imagem e "neutraliza" fundos distrativos — por exemplo, padrões verdes em embalagens plásticas verdes aparecem desbotados sob luz verde, evitando interferência no reconhecimento de códigos QR brancos .
2. Estratégia de Cor Complementar
Utilize uma cor de iluminação oposta à do objeto alvo na roda de cores (por exemplo, vermelho versus verde, azul versus amarelo). Isso cria um forte contraste de brilho — por exemplo, caracteres brancos sobre fundo verde aparecem mais brilhantes sob luz vermelha, enquanto o fundo escurece, melhorando significativamente as taxas de sucesso no reconhecimento.
ⅵ. Resumo: O modo de captura mais complexo não é necessariamente o melhor, o certo é o adequado!
• Precisas de cobertura completa, o momento não é crítico? Use o modo contínuo.
• Precisam de controlar o momento exato, exigem uma ação precisa? Use o modo de disparo.
• Várias câmeras trabalhando juntas? Considere os modos de Sincronização ou Sincronizadas por Tempo.
• Para experimentos ou depuração? O Gatilho por Software geralmente é suficiente.
• Para linhas de produção de alta velocidade? O Gatilho por Hardware é mais confiável.