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3D视觉知识点:触发

作者:www.cechina.cn2022.07.22阅读 610

  3D传感器有多种触发方式,如内触发、外触发、自由采集等,外触发分为编码器信号和方波信号两种方式。因为3D传感器需要逐行的获取图像数据,每行数据都需要一个触发信号,触发方式可以理解为传感器以什么样的触发机制获取每行图像数据。3D传感器每行数据的水平间距为固定的,是由传感器的参数决定的,但是扫描方向的行间距,也就是常说的扫描方向的分辨率,是可以依据实际项目需求改变的。图像数据在扫描方向行间距的计算与触发频率相关联,触发频率的设置牵涉到触发方式的选择。本篇将为大家讲解一下触发方式的分类与概念。
  无论2D相机还是3D传感器,触发方式可以分为两大类:内触发和外触发。内触发即通过相机内部给定的信号采集图像,3D传感器Data Trigger(数据触发)里面的Internal (内触发)和Free Run(自由采集)都是这种方式。外触发是以外部信号源所给的信号采集图像www.cechina.cn,如正交编码器(Quadrature Encoder)触发或者脉冲信号触发。

图1:3D传感器触发模式选择

  Internal (内触发):传感器以固定的采集频率采集每行图像数据。这种模式下传感器会依赖自身配置的参数(例如曝光时间和 ROI 大小),在没有显示超频的情况下控制工程网版权所有,以设定的固定频率的速率来触发扫描。如下图所示频率设置成1000Hz,在开始采集后,传感器以1000profile/s的采集频率采集图像数据。

图2:3D传感器内触发模式与频率设定

  Free Run(自由采集):这种模式下传感器只会依赖自身配置的参数(例如曝光时间和 ROI 大小)来尽可能快的速度来采集图像。值得注意的是两个 Profile 线之间的时间间隔并不一定相等,所以这种模式可以用来采集 profile 并以 一维方式来进行测量检测,而不是以图像方式来处理。
  外触发(External):这种模式下传感器的数据触发以外部信号来控制,例如用在直线伺服运动轴上,这种触发方式在触发频率小于传感器允许的最大扫描频率时,图像的profile 线的坐标并不依赖轴运动速度,绝大部分项目都是使用这种模式,这种模式下外部信号源可以用 2 种方式:
  (1)编码器触发(External->Quadrature Encoder):通过外部正交编码器信号触发传感器拍照,简称编码器触发。编码器触发参数如下所示:

图3:编码器触发参数配置

  正交编码器有四根信号线控制工程网版权所有,A+、A-、B+、B-,时序图如下所示。一个周期为四个相位,
  在分频(Trigger Divider)为1的情况下传感器收到一个周期的信号触发一次。分频(Trigger Divider)表示多少个周期触发一次,触发延时(Trigger Delay)表示传感器接收到指定周期的编码器信号后,才开始触发取像。触发方向(Trigger Direction)分为正向和反向www.cechina.cn,正向即顺时针表示A相领先B相1/4个周期,一般对应轴正向运动,传感器才开始计编码器信号数并扫描图像。反向则与之相反CONTROL ENGINEERING China版权所有,Both表示正反都触发。

图4:编码器信号时序图

  (2)外部触发源input2:利用传感器的 IO 端口的 Input2单端信号输入作为 Data Trigger 信号,该信号可以是在高电平时为 5~24V,低电平为 0V 的信号,信号时序图如下所示:

图5:单端脉冲信号时序图

  选择此触发模式的时候,其触发分频比(Trigger Divider)和触发延时(Trigger Delay)对应的是单个脉冲信号而言的,不同于AB正交编码器的四相,所以Trigger Delay=4是指收到四个脉冲信号后开始统计脉冲并采集图像。Trigger Divider=10表示10个脉冲信号触发一次。上升沿(Rising Edge)与下降沿(Falling Edge)表示传感器将脉冲的上升沿或者下降沿作为触发信号,Rising Edge/Falling Edge表示上升沿和下降沿都可以触发传感器获取图像数据。

图6:单端脉冲信号参数选择

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