张家口Basler巴斯勒智能相机维修
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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
下面是其中对于不同的工作要求,加载相机对象和卸载相机对象是通用的。而要使用其他模块,如事件对象时,相应的改为加载事件对象和卸载事件对象,以及使用事件对象完成相关任务即可。编程时一定要对整个流程做好规划,特别是硬件编程时一定留意内存泄露,前面分配的资源一定要在后面释放。
下面是五个大流程的详细解析,需要的地方已经加以说明,并注解了需要用到的函数
加载相机对象:
卸载相机对象:
加载数据流抓取对象:
卸载数据流抓取对象:
单帧或连续抓图过程:
按照以上介绍的流程即可实现实时图像采集:
很多人问我要源代码,翻了以前的程序文件夹找到了这个程序,演示了利用Pylon SDK进行相机采集的过程,使用MIL完成界面显示,采集部分封装成了类,可以直接重用。测试相机为Basler相机。注意Pylon仅完成Raw Data的采集,使用MIL的MbufPut完成图像数据的重组,然后MIL自动显示。
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。
工作流程:
当相机工作时,就是连续的采集-处理-采集-处理...的过程,但是这就存在一个问题,如果采集的速度比处理速度快,处理不过来,怎么办?在实际中,我们使用队列来解决这个问题,当前帧没有处理完,下一帧到来时直接放入队列等待当前处理完成后再处理它。
需要说明如下几点:
1.这里的初始队列为1-10,都是初始分配为DMA队列的,这个内存分配和释放过程有的SDK是自己负责的,有的则需要用户自己分配和释放,SDK只负责托管使用。
2.一般开始注册一个中断处理函数,当“准备队列”填充完成会自动跳转到中断函数中,借此完成同步操作。也可以是用户自己维护同步结构体,使用查询和等待的方式判断“准备队列”头是否填充完成,是否该用户程序获取数据和处理了。
3.如果用户处理任务非常简单,可以去掉“处理队列”,每次直接GetFrame->处理->PutFrame。如果用户处理任务比较复杂而不希望出现丢帧的现象,则需要用户使用“处理队列”来保存所有可用的Buffer。
4.这里队列也只是能够解决处理速度比采集速度慢少许的情况,主要是对不同处理速度做平均来采集和处理同步。如果每一帧的处理时间太长,这时候“DMA队列” Buffer全部转移到“处理队列” Buffer,就会出现异常情况,这时不同的相机会有不同的处理方法。
编程模型和流程
对于相机来说,常见编程时我们关注三个对象——相机对象、采集对象、参数对象。
相机对象(Camera Object):负责相机的连接、断开等工作。
采集对象(Grab Streamer):负责相机的采集队列分配、相机单帧、连续采集。
参数对象(Parameter Object):负责相机参数的设置。
不同的SDK可能安排不一样,一般来说要不是三种对象的功能合并到“相机对象”中,要不是分为三种对象,其实采集对象和参数对象都是在“相机对象”上封装而来。
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其本质的功能就是将光信号转变成高清工业相机为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。工业相机又俗称摄像机,相比于传统的民用相机(摄像机)而言,它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等,目前市面上工业相机大多是基于CCD或CMOS芯片的相机。
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
工业相机有哪些故障?
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