Промислові камери "Режими захоплення": Тригер, Синхронізація та Неперервний

На виробничих лініях промислової автоматизації часто можна побачити, як машини клікають, роблячи знімки — це працюють промислові камери. На відміну від звичайної фотографії смартфоном, ці камери роблять акцент на точності часу, ритмі та навіть "безшовній співпраці".

Сьогодні розглянемо: як промислові камери насправді роблять знімки? Які поширені режими зйомки? І коли слід використовувати кожен із режимів?

ⅰ. Як промислові камери роблять знімки? Чотири поширених методи

"Зробити знімок" для промислової камери фактично означає отримання зображення. Цей процес може працювати в кількох режимах:

1. Неперервний режим: камера завжди у стані "трансляції наживо"  

(1) Не потрібні умови запуску; камера безперервно самостійно експонує та отримує зображення.

(2) Потік зображень постійно тече, наче водоспад, що підходить для безперервного моніторингу.

(3) Ідеально підходить для: систем безпеки, інспектування на конвеєрних стрічках з фіксованим темпом тощо.

(4) Переваги: Просто та зручно. Недоліки: Створює багато зображень, але відсутня точність; неможливо контролювати точний момент знімання.

2. Режим спуску: Знімає лише коли хтось каже "Знімай!"

(1) Камера робить знімок лише після отримання команди "на знімання".

(2) Ця команда може надходити від програмного забезпечення (від комп'ютера) або апаратного забезпечення (наприклад, електричний сигнал від ПЛК або датчика).

Програмний спуск: Головний комп'ютер керує камерою за допомогою коду, наприклад, викликає TriggerSoftware() щоб зробити одне зображення.

Апаратний спуск: Зовнішній пристрій надсилає електричний сигнал (наприклад, фронт імпульсу або високий рівень), і камера негайно реагує.

(3) Ідеально підходить для: швидкісного знімання, синхронізації з роботизованими маніпуляторами, отримання зображень у чітко визначені моменти.

3. Режим синхронізації: Кілька камер знімають одночасно в ідеальній синхронізації

(1) Як і при зйомці групового фото, кілька камер отримують уніфікований сигнал, а потім одночасно експонують і фіксують зображення.

(2) Забезпечує отримання знімків під різними кутами в точно один і той самий момент часу, без часових відхилень.

(3) Ідеально підходить для: стерео-зору, багатокамерних систем машинного зору тощо.

4. Режим синхронізації за часом: синхронізація за «годинником»

(1) Покращена версія синхронізації. Камери не лише роблять знімки одночасно, але й записують «точний часовий штамп».

(2) Використовує GPS або годинники PTP (Precision Time Protocol) для нанесення часових позначок на кожне зображення.

(3) Ідеально підходить для: просунутих застосунків, що вимагають «глобальної синхронізації часу», наприклад, огляд рейок залізниці, довгодіючі камерні системи тощо.

ⅱ. Звідки беруться сигнали запуску?

Простими словами, сигнал запуску повідомляє камері: «Час зробити знімок!»

(1) Програмний запуск

• Надходить від команди, виданої комп'ютером/хостом.

• Переваги: Зручність у використанні, гнучкість для налагодження.

• Недоліки: Зазвичай повільніший час відгуку порівняно з апаратними тригерами, із затримками близько 1–5 мс.

(2) Апаратний тригер

• Надходить від зовнішніх пристроїв, таких як ПЛК, датчики, перемикачі або порти введення-виведення.

• Переваги: Висока швидкість, висока стабільність, затримки можуть перебувати в мікрокроковому діапазоні, підходить для високошвидкісних застосувань.

• Недоліки: Вимагає більше підключення дротів і може бути складнішим у налаштуванні.

ⅲ.  Які існують різні форми "дій" тригера?

Сигнал — це не просто слово "захоплення"; він надходить у вигляді зміни напруги. Промислові камери розуміють такі типи:

ⅳ.  Два режими запуску: по фронту та по рівню — у чому різниця?

ⅴ.  Який режим більше підходить для різних сценаріїв застосування?

1. Стратегія суміжних кольорів

Використовуйте колір освітлення, близький до кольору об'єкта (наприклад, зелений світло для зелених деталей). Це робить об'єкт яскравішим на зображенні та «нейтралізує» відволікаючі фони — наприклад, зелені малюнки на зелених упаковочних пакетах стають блідкими під зеленим світлом, що запобігає перешкоджанню розпізнаванню білих QR-кодів .

2. Стратегія доповнюючих кольорів

Використовуйте колір освітлення, протилежний до кольору об'єкта на кольоровому колі (наприклад, червоний проти зеленого, синій проти жовтого). Це створює сильний контраст яскравості — наприклад, білі символи на зеленому тлі стають яскравішими під червоним світлом, тоді як тло темнішає, значно покращуючи показники успішного розпізнавання.

ⅵ. Підсумок: найскладніший режим захоплення не обов’язково є найкращим — найкращим є той, що підходить!

• Потрібен повний огляд, а точний час не має значення? Використовуйте безперервний режим.

• Потрібно контролювати точний момент, вимагається чітка дія? Використовуйте режим тригера.

• Кілька камер працюють разом? Розгляньте режими синхронізації або часової синхронізації.

• Для експериментів або налагодження? Програмний тригер часто є достатнім.

• Для високошвидкісних виробничих ліній? Апаратний тригер є надійнішим.