汕头Basler巴斯勒贴片机相机维修
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面议
工业相机SDK接口使用总结
相机调用 :
我们利用相机采集图像,先要对相机进行相关参数设置及控制,这需要对相机的SDK包比较了解,一般相机厂家都会提供相机SDK,其中包含用户手册和调用Demo,这些都大大降低了调用门槛,提高了二次开发用户的效率。目前用过Balser、海康、大华等相机,其实都是一个套路,都是按照下面几个步骤进行的。
1)枚举设备
2)创建句柄
3)打开设备
4)开始抓图
5)获取一帧并保存图像
6)停止抓图
7)关闭设备
8)销毁句柄
相机同步:
若是开发过程中用到双目或者多目的话,则需要外接同步触发器或者外部触发信号,通过相机同步触发线来实现同步问题。以实际应用过的Basler acA1300-200uc为例,其相机同步触发线具体类型如下:
1 -—— +12 VDC 红
2 —— I/O Input 1 黄
3 —— VCC(加电阻) 蓝
4 —— I/O Out 1 绿
6 —— DCcam Power GND 黑
0000—— I/O GND 白
工业相机中断响应如何操作?
当相机一帧采集完成后,自动跳转进入中断回调函数,这里分了两种中断回调函数。
种为简单的取Buffer->处理->放回。
第二种结合Windows的消息队列,在此处再给一个“处理队列”,给处理一个缓冲时间。
这里的处理包括常见的图像处理、计算和显示及RawData拼装为图像等用到Buffer的地方。
前面也说过,常用的是中断响应处理,除此之外,自己去查询Buffer填充状态并作相关同步操作在某些场合也会用到,这个请查询不同相机SDK给出的同步方案。
差不多所有的工业相机SDK都是这样的编程模型和流程,AVT 1394相机和Basler Camera Link相机和AVT GigE相机相关代码在笔者网站可下载,还有之前讲的Basler Pylon SDK相机编程,他们基本流程都是一样,恕不详述!
Pylon 以实时图像采集讲解PylonC SDK使用流程
一般的对于提供硬件编程来说,硬件生产厂家都会提供好SDK使用的手册和实例。手册中一般包括安装和配置流程,一些基本概念的介绍,SDK每个函数使用,SDK使用流程和实例(有些硬件实例直接写在手册中,有些会以单文件存在,还有的两者皆有)。对于上位机软件开发人员来说拿到一个硬件上位机编程任务。
先应该阅读了解其SDK概念,再按照其介绍的SDK开发流程阅读其提供的实例,修改相应的实例为自己所用,有不懂的函数查询一下其用法即可。有些开发人员习惯性的去记其API,这是费时费力的做法,并不推荐。下面主要以实时图像采集讲解Basler相机的PylonC SDK的使用流程。
一、工业相机编程模型和流程
不同的工业相机提供不同的编程接口(SDK),尽管不同接口不同相机间编程接口各不相同,他们实际的API结构和编程模型很相似,了解了这些再对工业相机编程就很简单了。
DMA技术:
DMA是一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为"DMA控制器"的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外,在传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样,在大部分时间里,CPU和输入输出都处于并行操作。因此,使整个计算机系统的效率大大提高。
对于工业相机来说,当CMOS或CCD芯片曝光然后将数据转到相机缓存后,这时候DMA会负责将缓存中数据保存到硬盘上位置,正好满足相机高速大数据的传输。一般都会使用DMA来完成实时的数据采集和保存。
多数时候,DMA控制器存在各种接口的图像采集卡中,包括1394/GigE/USB/Camera Link等,这些采集卡有自己的时间控制单元完成和相机曝光的同步,并控制DMA的存取行为。
随着科技的日渐成熟,工业相机得到了飞速发展。近几年国外的工业相机厂商快速崛起,成为机器视觉领域的,比较有代表性的有:basler相机、灰点相机等。下面我们来看一下工业相机的主要参数:
1.分辨率:是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。
2.像素深度:这个参数也在一定程度上影响着图像质量的好坏。
3.帧率:这个参数是相机采取传输图像速率的一个重要的衡量标准,对于一般的面阵相机一般为每秒采集的帧数,对于大多数线阵相机为每秒采集的行数,这是选择工业相机时得考虑的的一个参数
4.曝光方式:不同的工业相机有着不同的曝光方式。线阵相机一般采用的是逐行曝光方式,面阵相机一般采用帧曝光和滚动行曝光,还有一些面阵相机才用的是场曝光。
5.像元尺寸:像元大小和分辨率共同决定了相机的靶面的大小。而相机靶面有对图像的成像质量有着很大的影响。一般情况下,像元的尺寸越小,越难制造,但是越小的像元成像的质量也就越高。
6.接口类型:不同的工业相机有着不同的接口类型。主要有GIGE千兆网、USB2.0、USB3.0、Camera Link1394A、1394B、等多种类型的接口
智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成,各部分的功能如下:
1.图像采集单元:在智能相机中,图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像,并输出至图像处理单元。
2.图像处理单元:图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储,并在图像处理软件的支持下进行图像处理。
3、图像处理软件:图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下,完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中,以上算法都封装成固定的模块,用户可直接应用而无需编程。
4、网络通信装置:网络通信装置的智能相机的重要组成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太信装置,并支持多种标准网络和总线协议,从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
机器视觉智能相机与工业相机区别,简言之:智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统;而工业相机是机器视觉系统的组成部分之一