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【徹底分析】線掃相機穩定取像的設定小秘訣

隨著科技日新月異,工業檢測對於精度的需求也不斷提高,帶動了線掃相機使用量的增加。但該如何讓線掃相機系統穩定取像?使用內、外部訊號觸發,分別該怎麼設定?有哪些需要注意的小撇步?
本次將使用以下設備,介紹相機取像基本的設定方式:

相機觸發方式可以分為相機內部觸發(Internal Trigger)與外部觸發(External Trigger),而外部觸發訊號又可以分為由卡片產生觸發訊號,以及外部來源(如光學尺、Encoder等)方式。

內部觸發

    外部觸發 影像卡

  外部觸發  外部來源 

1. 相機內部觸發
顧名思義,這個方式就是在相機內部自行產生觸發訊號。以Teledyne DALSA相機為例,僅需在Digital IO control頁面中選擇“Internal(內部觸發)”,並且在Camera Control中,設定“Acquisition Line Rate(取像頻率)”後,點擊“Grab”即可開始取像。 

2. 外部觸發訊號
可分為由影像卡產生訊號和外部訊號源,常見的訊號來源有移動平台、Encoder、光學尺等。
     2.1 影像卡產生訊號
     Teledyne DALSA影像卡已經內建自行產生觸發訊號的功能,可將訊號輸出至相機,使相機開始取像。

     首先,將相機的觸發模式改為“外部觸發(External)”,代表相機此時會接收外部送入相機的觸發訊號: 

     接著我們繼續設定卡片提供給相機的觸發訊號。在影像卡的“進階設定(Advanced Control)”將觸發訊號來源選擇為“Internal Line Trigger”。請注意,此處的Internal指的是影像卡內部產生訊號提供給相機,並不是指相機本身的內部觸發。

     再來,我們在下方的“Line Trigger Method Setting”處選擇“Method2”。此處為代表相機每次收到來自於影像卡的訊號後,會如何進行每一條線的觸發。 

     此時點擊“Grab”,可以看到相機已可接收來自相機產生的觸發訊號並開始取像。

     2.2 外部訊號源產生訊號(encoder、光學尺等)
     在實務上最常見的使用方式,是搭配移動平台讓待測物自相機前經過,進而取得影像。一般會利用待測物載台的旋轉編碼器發送頻率,觸發相機取像。

     這時候的設定方式如下圖所示,只要將影像卡設置為「外部觸發」,而後將觸發線連接至影像卡,並且按照以下表格進行接線: 

訊號規範
RS422 壓差訊號
最大電壓
+/- 7V
最大輸入頻率
10 MHz
Trigger 線+端子
Trigger 線 Ground
RS422 Shaft Encoder Phase A(-) Pin2
Pin1
RS422 Shaft Encoder Phase A(+) Pin3
RS422 Shaft Encoder Phase B(-) Pin5
Pin2
RS422 Shaft Encoder Phase B(+) Pin6

完成後,即可透過外部觸發訊號,進行取像:

另外,若使用外部觸發訊號,載台在移動時,該如何確認何時要開始取像呢?
這時只需要設定另一個外部觸發訊號,作為Frame Start訊號使用,就可以讓待測物移動到正確位置時,才啓動相機取像。 

訊號源
TTL、12V、24V
最大電壓
26V
最大輸入頻率
100 KHz
Trigger 線+端子
Trigger 線 Ground
External Trigger Input 1 Pin8
Pin7
External Trigger Input 2 Pin9

輸入電壓規範:

Input Level
Switch PointPropagation Delay (rising edge signal ↑ )Propagation Delay
(falling edge signal ↓ )
TTL1.6V1.75μs5.5μs
12V6V2.6μs2.6μs
24V12V1.9μs3.1μs
Input Level
DescriptionMINMAX
TTLOutput Voltage High (VOH)2.4V5.5V
Output Voltage Low (VOL)0V0.8V
12VOutput Voltage High (VOH)9V13.2V
Output Voltage Low (VOL)0V3V
24VOutput Voltage High (VOH)18V26.4V
Output Voltage Low (VOL)
0V6V

看完這期的分享,相信大家對於相機觸發訊後有了更深一層的認識,在使用上一定能夠更得心應手。如果操作上遇到困難或有任何取像相關問題,歡迎您隨時和霖思科技專業的工程師聯絡。