Модуль камеры с внешним триггером2

По сравнению с обычными модулями камер и даже другими специализированными решениями для обработки изображений его преимущества сосредоточены в управлении временем, системной интеграции и адаптации к сценариям, в частности, в четырех аспектах:

1. Исключительная точность синхронизации и контроль. Они позволяют синхронизировать момент захвата изображения с возникновением внешнего события с точностью до микросекунды-. Это крайне важно для анализа высоких-скоростных или переходных явлений. Пользователи могут точно определить логику и время срабатывания триггера, проектируя внешние схемы, обеспечивая абсолютный контроль над моментом захвата.​
2. Высокая эффективность данных и производительность системы: захватывая только «ценные» кадры, они значительно сокращают количество недействительных данных. Это снижает вычислительную нагрузку на последующие блоки обработки изображений, экономит место для хранения и повышает общую производительность системы.​
3. Мощная возможность синхронизации нескольких-камер: это одно из наиболее заметных преимуществ. В таких приложениях, как 3D-реконструкция и захват движения, один главный триггерный сигнал может управлять десятками или даже сотнями камер для одновременной экспозиции, гарантируя, что все точки обзора захватывают один и тот же момент времени, и устраняя ошибки измерения, вызванные десинхронизацией.​
4. Повышенная системная интеграция и надежность. Их можно легко интегрировать в автоматизированные системы, состоящие из датчиков, ПЛК и механических устройств, выступая в качестве оперативного и надежного звена в контуре управления. Детерминированный характер аппаратного запуска делает его невосприимчивым к задержкам программного обеспечения ПК или планированию операционной системы, обеспечивая надежность, необходимую для приложений промышленного-класса.

Принцип его работы основан на «Входной сигнал триггера → Анализ сигналов→ Захват выполнения→ Вывод данных" процесс замкнутого-цикла с четким разделением труда между аппаратным и программным обеспечением. Конкретные шаги заключаются в следующем:

​

Шаг 1: Генерация внешнего триггерного сигнала

Сигнал запуска исходит от внешнего устройства, а тип сигнала зависит от сценария применения:​

Аппаратный триггерный сигнал: генерируется физическими устройствами (например, датчики приближения посылают TTL-импульсы при обнаружении объектов; энкодеры на конвейерных лентах отправляют импульсы на единицу расстояния). Эти сигналы передаются на модуль камеры через специальные аппаратные интерфейсы (например, контакты GPIO, разъемы BNC).​

Сигнал запуска программного обеспечения: генерируется программным обеспечением верхнего-уровня (например, программное обеспечение машинного зрения ПК отправляет «команду захвата» через USB/I2C; шлюз Интернета вещей отправляет команду запуска через Ethernet). Эти сигналы передаются через стандартные протоколы связи.​

Шаг 2. Прием и проверка сигнала модулем камеры​

Встроенный-блок управления триггером модуля камеры (специальный чип или FPGA) получает сигнал и выполняет две ключевые проверки:​

Проверка формата сигнала: убедитесь, что сигнал соответствует предварительно-настроенным параметрам (например, длительность импульса TTL больше или равна 2 мкс, соответствие полярности нарастающего/спадающего фронта, соответствие синтаксиса программных команд). Недействительные сигналы отфильтровываются, чтобы избежать ложных срабатываний.​

Регулировка времени (дополнительно). Если системе требуется задержка между приемом и захватом сигнала, блок управления триггером выполняет предварительно установленную-задержку триггера (регулируемую от 0 мс до 1 с) перед переходом к следующему шагу.​

Шаг 3: Запуск захвата изображения и сенсорного управления​

После проверки блок управления триггером отправляет «команду захвата» на датчик изображения камеры:​

Датчики глобального затвора захватывают весь кадр одновременно, чтобы избежать размытия изображения.​

Для датчиков рольставней датчик начинает сканировать изображение сверху вниз в соответствии с командой триггера.​

Во время захвата модуль временно приостанавливает другие-необязательные функции (например, предварительный просмотр), чтобы обеспечить сосредоточение вычислительных ресурсов на получении изображения.​

Шаг 4. Вывод изображения и публикация-Запуск обратной связи​

Вывод изображения: захваченное изображение обрабатывается интернет-провайдером модуля, а затем передается в систему верхнего-уровня через такие интерфейсы, как USB 3.0, MIPI CSI-2 или Ethernet.​

Сигнал обратной связи (дополнительно). Для реализации управления по замкнутому-контуру модуль может отправить «сигнал завершения захвата» внешнему источнику запуска.