Dalsa采集卡如何和数字相机配合工作 .docx

《Dalsa采集卡如何和数字相机配合工作 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Dalsa采集卡如何和数字相机配合工作 .docx（19页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品名师归纳总结Dalsa 采集卡如何与数字相机协作工作目录1: 简介 . 42: CamExpert 简介 . 43: S2 工作在 Free run 模式下 . 74: S2 工作在外触发模式下 . 105:使用固定或可变图像长度. 191：简介本文档主要介绍Dalsa 公司的 CameraLink 采集卡与CameraLink 数字相机如何进行配置工作。以 Dalsa 的 X64 CL 采集卡与 Dalsa 公司的 S2 线扫描相机为例，详细描述相机的每种工作方式下，硬件，软件应当如何设置，使系统正常工作。主要包括：1. CamExpet 简介2. S2 在 Free-run 模式下工作

2、3. S2 在外触发模式下工作4. S2 与编码器同步采集，使用固定或可变图像的区分2：CamExpert 简介1. 进入 CamExpert ：双击桌面上的“ CamExpert ”图标运行 Sapera LT 采集配置软件。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 软件界面介绍：该软件界面分为5 大区域，为本的采集卡及其端口选择区。为常用相机配置文件选择区。为相机参数配置区。为相机采集显示区。为操作显示区。下面分别介 绍各区域的功能及使用。3. 本的采集卡及其端口选择区：在区中显示了全部本的可用的设备，用户可依据需要选就采集卡。Dalsa 的采集卡一般 远 离 主 板 的 端

3、口 为 1 ， 或 CameraLinkBase接 口 。 靠 近 主 板 的 端 口 为 2或CameraLinkMedium、 CameraLinkFull接 口 。 如 相 机 连 接 采 集 卡 上 1 端 口 就 选 择“cameralink #1 ”。反之就选择“cameralink #2 ”。如在菜单 View中选择VirtualDevices ，可看到该软件可支持的全部板卡型号（见下图）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 常用相机配置文件选择区：在区中显示在区中所选采集卡能够支持的常用相机配置文件，用户可轻松选择无需人工输入配置参数。同时，用户也可在区中自行

4、输入相机配置参数并存入区中的User s Configuration File 目录下。5. 相机采集显示区：Grab/Freeze：连续采集，二次按下停止采集。 Snap：单帧采集。Trigger ： 模拟外部触发（当相机被设置为外触发模式下时，按下此按钮能够在没有连接外触发源的情形下模拟外触发方式）。Stretch Display ：依据当前窗口大小自动调整显示窗口。 Reset Display Ratio ：调整显示窗口与相机比例为1:1。 Zoom ：放大。Statistics：直方图及图像信息显示窗口可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Bayer Decoder 用于 B

5、ayer 滤波彩色面阵相机： Bayer 参数设置，按下后弹出参数设置对话框进行进一步设置。选择 Pre-ProcessingFlat Field CorrectionSoftware进行 Bayer 滤波，弹出设置对话框（或选择采集显示区的Bayer Decoder 快捷键）像素排列格式选择转换规章选择校正因子输入颜色增益调剂自动白平稳像素排列格式选择： GBRG / BGGR / RGGB / GRBG（依据相机选择）。 转换法就选择：法就 1：双线性差值（转换速度快，但易平滑图像边缘）。法就 2：易保留图像边缘（当图像中含绿色较多时成效最好，否就很易受到噪声信号干扰）。法就 3：易保留图

6、像边缘，适用于各类颜色的图像。 校正因子：作用在贝塞尔滤波后。默认值为1，即不使用 校正。 校正：可扩展暗电平，降低噪声，匹配相机，获得线性输出。颜色增益调剂（手动白平稳）：白平稳：白平稳是对红、绿、蓝三个重量的平稳。由于光敏元件在不同光照下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RGB 三重量的输出是不平稳的，从而会产生图像在颜色上的失真，如偏蓝或偏红，因此需要白平稳以使相机能反映实际景物真实颜色。通常相机完成白平稳分为自动、手动或软件实现。自动白平稳：第一在采集显示区选取静态图像中实际颜色为白色的一块区域，之后按下“自动白平稳”按钮。3：S2 工作在 Free Run 模式下当 S

7、2 相机工作在Free Run 模式下时，是指相机依据内部的SYNC 及 PRIN 信号工作， 默认情形下线扫描速度最大，曝光时间在对应的线速度下最大。第一确认 S2 相机的工作状态：通过超级终端软件联接Dalsa 相机，输入“ gcp”，查看相机参数查看曝光模式（ Exposure Mode ），是否为 2 或 1假如曝光模式不是1，输入命令“ sem 2”，把曝光模式改为2。在 Winows 开头菜单栏运行 Sapera CamExpert 软件程序 | Dalsa | SaperaLT| CamExpertCamExpert 打开后，点击 X64-CL_ipro采集卡，选择 Camera

8、Link Base Mono #1采集设备。在相机窗口会列出X64-CL_ipro采集卡所支持的相机。其中Users Configuration File 区域，为用户自定义的“.ccf”文件选择 相机配置文件。当相机工作在内同步的模式下，点击“Grab” 按钮后，显示窗口会显示采集到的图像。需要把相机对准光强的的方。可以通过 CamExpert 的 status bar 来查看相机的时钟信号状况，以确定系统是否连接正确。当系统正确连接时，在相机Free-run 模式下，全部信号都为绿色，假如有信号不正确，对应status bar 的状态为红色。也可以通过查看采集卡的状态灯来确定系统是否有问题

9、。采集正常时，采集卡的led 灯会呈绿色并不停闪耀。这种 Free-run 曝光方式通常用来验证线扫描系统的搭建，也可以用于对与速度跟踪要求不高的检测设备。点击 File Save 对话框，储存相机的配置文件（*.ccf）。下次做调试时可以直接选择相应的配置文件。另外用户进行工程的二次开发时，初始化系统需要用到相机的配置文件。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当配置一款新相机时，在上面提到的参数设置区选择“basic timing ”区域，依据相机参数输入水平像素数，时钟频率等信号。（以下为S2 2K40 相机参数）相机类型分为线扫描与面扫描，颜色类型分为彩色与黑白。像素深度（P

10、ixelDepth）与相机数字输出相关，S2 相机支持 8bits 或 10bits 输出，可通过超级终端设置。当选择 8 bits 数据时， Sapera内存类型为 8 bits ，选择 10bits 时， Sapera 内存为 16bits 。Data Valid：一些CameraLink 相机会在行有效或者帧有效信号中加入数字有效信号。 S2 相机没有这个信号，所以选择disableCamera Sensor Geometry 是指相机的数据输出格式，如单通道输出，双通道奇偶输出，双通道左右输出等等。依据相机数据的不同输出格式，采集卡可以对数据进行重组，以输出完整的一副图像。S2 相机的

11、输出方式由其说明书可知为一个通道，如下图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以此项选择单通道输出，如以下图多通道输出的相机，输出方式不同，需要选择相对应的输出方式，例如P2 6K 相机，四个通道输出，输出方式就应当依据下面的图示进行设置。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4：S2 工作在外触发模式下当把握 S2 相机工作在外触发模式下时，需要通过超级终端修改相机的工作方式，同时仍要在原先 S2 相机 free run 模式下修改一些参数，使采集卡协作相机的工作方式。4.1 硬件连接方式在断 电条 件下 ， 将 连接 线一 端与 采集 卡上的 J4 端口 连接 ， 另

12、 一端（ DB25）与外同步信号相连。行同步信号从DB25 端口的 8（+）和 21+/的接入，帧同步信号就从 6（ +）和 19+/的接入。如接面阵相机，只需要接入帧同步信号。采集卡可接收的信号为LVDS/RS422 信号。某些触发源或者编码器输出信 号为 TTL 电平信号，为了保证触发的稳固性，当接入TTL 信号时， TTL 高电平可以直接接LVDS/RS422（）， TTL 的最好做一下电路处理再接入采集卡。如下图所示。其中 12V 的偏置电压可以用下面的电路产生。TTL 电平接入电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结常用电压产生电路4.2 通过超级终端确定相机的外触发方式

13、。S2 相机的工作方式有以下几种。其中SYNC 指的是同步信号， PRIN 信号为像素复位信号，高电平常相机曝光，低电平常像素电荷清空复位。模式 1、2 均为内部时钟工作方式，相机依据内部的时序进行工作。区分是模式1 的线扫描速度与曝光时间不行修改，线扫描速度为相机所能达到的最大值，曝光时间为在此线扫描速度下，最大的曝光时间，约为1/线速度。模式 3 下，相机的线扫描速度由外触发信号的频率准备，但最大不能超过模式1 下的线扫描速度。曝光时间为触发线速度下的最大值。所以这种曝光模式下，当触发信号频率不定，发生变化时，曝光时间会发生变化。假如光源的亮度不变，所采集到的图像会有明显的明暗变化。可编辑

14、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结模式 5 下，相机的线扫描速度由外触发信号的频率准备，曝光时间由SYNC 信号协作PRIN 信号联合把握。模式 6 下，相机的线扫描速度由外触发信号的频率准备，曝光时间固定，用户可以自己设置曝光时间的大小，但时间不能超过1/线速度，否就图像会显现反常。模式 4 下，相机的线扫描速度由外触发信号的频率准备，曝光时间与外触发信号的脉宽相同。4.3 通过 CamExpert 设置采集卡的输入输出协作相机的外触发方式。相机要工作在外触发模式下，必需供应外部触发信号，而且信号相对比较复杂。用户可以自己做电路来把握信号输入，但比较复杂，而且仍要另外从CameraL

15、ink 标准线引出管脚输入信号。一般我们接受图像采集卡输出信号的工作方式，这样采集卡的设置就分为两部分，一部分是输出信号设置，另外一部分是对外部输入触发信号的设置。一、输出设置可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出需要在“相机配置区域”的“Advanced Control ”把握栏里设置：Line Sync Source：行同步源。 Free-run 时为 None。 Internal Line Trigger 表示采集卡依据固定的频率发出行信号，频率可以在下面的Internal Line TriggerFrequency in HZ 栏里设置。 External Line Tr

16、igger表示采集卡接收外部触发信号，然后向相机发出行信号，一般外触发信号为TTL电平信号时选用此选项。Shaft Endoder input 表示采集卡接收到编码器信号，然后向相机发出行信号。Camera Line Trigger Frequency Min（ Max ）：分别表示 CameraExpert 里设置频率数的最小最低值，当设置的数值超出范畴时，程序会报警。Camera Controlmethod selected：用来选择上面提到的输出信号的类型。包括Line Trigger 、 Line Integration （积分）两种。其中每一种方式可以选择设置信号脉冲的详细参数。（注

17、：当LineIntegration Method Setting或LineTriggerMethod Setting 有详细设置时，才会有LineTrigger 、Line Integration 选项，否就为None ）Line Integration Method Setting：点击后弹出对话框如下，共有四种脉冲输出方式，依据需可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结要选择合适的信号脉冲输出。一般需要输出两个脉冲信号，比较复杂的触发方式会选择这种方法。Line Trigger Method Setting ：点击后弹出下面的对话框。只有一种脉冲信号输出方式，适用于比较简洁的触发方

18、式。通过时序图可以看出，当采集卡接收到一个外触发信号（external trigger ）时，或者依据上面提到的Internal trigger 设置的频率发出触发信号时，会产生一个Pulse0，其中 Pulse0 的脉宽，极性，延时可以手动设置。CC1 CC4：有下面一些选项CC（ Camera Control ）定义为采集卡把握相机的端口。Camera Link 接口中总共有四个端口把握相机。 CC 可以定义为 High （始终为高电平）， Low （始终为低电平）， Pulse 0（即在 Camera control method 选项中选择的 Pulse 输出信号）， Pulse 1（

19、同 Pluse 0， 用于需要输出两个脉冲的情形），TDILinescan Direction （用于TDI 线扫描相机的扫描方向把握）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、输入需要在“相机配置区域”的“External Trigger ”把握栏里设置：External Trigger ：有 Enable， Disable 两个选项，把握是否有信号输入External Trigger Detection ：用来设置采集卡检测信号的格式，主要有Active Low （输入信号为低电平常，采集卡接收到信号），ActiveHigh （输入信号为高电平常，采集卡接收到信号）， Risi

20、ng Edge（输入信号从低电平变为高电平常，上升沿，采集卡接收到一个信号）， FallingEdge（输入信号由高电平变为低电平常，下降沿，采集卡接收到一个信号）。 Dual Input Trigger Rising Edge与 Dual Input Trigger Falling Edge分别对应双输入的上升沿、下降沿触发。External Trigger Level ：输入信号类型，分为RS422（差分信号）， TTL 电平（输入高电平 =2.0V ，输入低电平 =0.8V ）External Trigger MinimumDuration ：可以设置最小有效的脉冲宽度，以us 为单位。

21、当输入脉宽小于设定数值时，采集卡会忽视该脉冲。该选项可以滤掉一些干扰脉冲，在确定程度上起到整形滤波的作用。Frame Count per External Trigger ：采集卡每接收到一个输入信号，采集图像的帧数， 该选项用于面阵相机。接线阵相机时无效。Shaft Encoder Edge Multiplier：倍频，每检测到一个信号沿，可以放大，相当于接收到多个，进行多次触发。External Line Trigger Source： Automatic （采集卡自动检测编码器信号），From Shaft可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Encoder Input A （通

22、过编码器输入一个 A 信号）， From Shaft Encoder Input B （通过编码器输入一个 B 信号）， From Shaft Encoder Input A and B （同时输入 A ，B 两个信号）Shaft Encoder Edge Drop ：编码器的 A 、B 信号频率相同，但相位上有差异。采集卡接编码器信号时，系统为沿触发，即上升沿与下降沿都会触发。这样每个脉冲会产生两个触发。所以需要设置Edge Drop 。如下图所示，为编码器协作相机工作方式5 的时序图（曝光时间，线速度与设置及编码器信号有关，每个系统不同）。当同时接入A 、B，需要丢掉 3 个沿信号，当只接

23、入一个信号时，需要丢掉1 个沿信号。三、每种触发方式设置（ 1） 触发模式 3、6，两种触发方式基本相同，差别在于6 为固定曝光时间， 3 的曝光时间随采集频率变化。通过超级终端设置相机工作方式依据4.1 的介绍连接硬件设备，其中行触发信号通过DB25的 8 、 21 脚（ Shaft Encoder A ）或 9、22 脚（ Shaft Encoder B）连接。Line Sync Source 设置为 External Line Trigger （TTL 触发源）或 Shaft Encoder Input （编码器输入）。依据时序图可以看出，这两种触发需要输入由高到低的一个电平信号进行触发

24、，所以 Line Trigger Method Setting 选择 Method1 ， Pulse极性为 Low ，电平延时一般设置 10 20us，触发延时可以依据需要设置。同时 Camera Control method Selected 选择 Line Trigger采集卡传输给相机的Pulse信号通过 CC1 输出，所以把 CC1 设置为 Pulse0。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假如有帧信号或接面阵相机时，对External Trigger进行设置。把External Trigger 设置为 Enable，其他参数如帧信号极性，最小脉宽等依据实际应用进行设置Ex

25、ternal Line Trigger Source 可以设置为自动，或者依据接入信号的情形选择A ，B 或者 AB 。如 Line Sync Source 设置为编码器信号，仍需要对Shaft Encoder 信号进行设置。倍频依据需要设置。如单独接入A 或 B， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 1，假犹如时接入 AB ， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 3。（ 2） 模式 4，由脉宽把握曝光时间。一般线扫描相机很少直接用外部脉宽来把握曝光时间。可以由采集卡发出脉冲，并设置脉冲宽度来把握相机曝光。在这种曝光方式下，我们可以看到，相机需要一个高电

26、平脉冲触发工作，所以在该模式下工作时，留意把脉冲的极性改为高电平。依据4.1 的介绍连接硬件设备，其中行触发信号通过DB25的 8 、 21 脚（ Shaft Encoder A ）或 9、22 脚（ Shaft Encoder B）连接。Line Sync Source 设置为 External Line Trigger（TTL 触发源）或 Shaft Encoder Input （编码器输入）。Line Integration Method Setting 选择 Method3 ， Pulse 极性为 High ，曝光时间可以手动设置，触发延时可以依据需要设置。如下图所示。同时Camera

27、 Control method Selected 选择 Line Integration 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结采集卡传输给相机的Pulse 1 信号通过CC1 输出，所以把CC1 设置为Pulse1。假如有帧信号或接面阵相机时，对External Trigger进行设置。把External Trigger 设置为 Enable，其他参数如帧信号极性，最小脉宽等依据实际应用进行设置External Line Trigger Source 可以设置为自动，或者依据接入信号的情形选择A ，B 或者 AB 。如 Line Sync Source 设置为编码器信号，仍需要对

28、Shaft Encoder 信号进行设置。倍频依据需要设置。如单独接入A 或 B， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 1，假犹如时接入 AB ， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 3。面扫描相机有外部触发脉宽直接把握相机曝光的方式，这种方式下，外触发信号通过采集卡直接输出给相机，采集卡起滤波整形作用，不转变波形。如下图所示（ 3） 模式 5，这种触发方式需要同时给相机输入两个脉冲，相互协作来把握相机的采集频率及曝光时间。我们看时序图，当PRIN 信号上升沿时相机开头曝光，Exync 信号下降沿曝光终止。而采集卡Integration Method 1

29、 刚好可以对应这样可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的脉冲输出方式。其中Pulse 0 对应 PRIN 信号， Pulse 1 对应 Exync 信号。依据4.1 的介绍连接硬件设备，其中行触发信号通过DB25的 8 、 21 脚（ Shaft Encoder A ）或 9、22 脚（ Shaft Encoder B）连接。Line Sync Source 设置为 External Line Trigger（TTL 触发源）或 Shaft Encoder Input （编码器输入）。LineIntegration MethodSetting 选择Method1 ，设置依据上图所示

30、。同时Camera Control method Selected 选择 Line Integration 。采集卡传输给相机的Pulse 1 Exync 信号通过 CC1 输出，所以把CC1 设置为Pulse1。Pulse 0 PRIN 信号通过 CC2 输出，把 CC2 设置为 Pulse0。假如有帧信号或接面阵相机时，对External Trigger进行设置。把External Trigger 设置为 Enable，其他参数如帧信号极性，最小脉宽等依据实际应用进行设置External Line Trigger Source 可以设置为自动，或者依据接入信号的情形选择A ，B 或者 AB

31、 。如 Line Sync Source 设置为编码器信号，仍需要对Shaft Encoder 信号进行设置。倍频依据需要设置。如单独接入A 或 B， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 1，假犹如时接入 AB ， Shaft Encoder Edge Drop 设置为 3。5：使用固定或可变图像长度线扫描系统的纵向辨论率一般是可以调整的。接受Dalsa 的 X64 系列采集卡，纵向辨论率可以手动设置，设置完成后，buffer 的大小会固定。对于面阵相机的帧信号很好懂得，即每触发一下，输出一帧图像。但线扫描了？我们提到了行同步信号，帧信号如何懂得了？使用Dalsa 的采集卡

32、时，固定了纵向辨论率，buffer大小固定，这样当 buffer 布满时，即返回一帧图像，假如需要下一帧图像，需要等待下一个帧信号。这样会有一个问题，假如buffer 没有存满，编码器没有触发信号输出了，但是我需要图像返回，否就只有等待编码器再次发出信号，原先属于下一帧图像的数据存到当前帧里，导致图像错乱。针对这种情形，Dalsa 对采集卡的工作方式进行了扩展。一、固定图像长度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这种情形下， X64 采集卡接收到外触发帧信号（6、19 或 7、20）后，开头往内存里储备数据。采集速度与行同步信号一样。当内存存满以后，系统暂停采集，等待下一个帧触发信

33、号，再重新采集一帧新的图像。详细设置如上图所示External Trigger 设置为 Enable其他设置依据系统实际输入输出进行设置Acquistion Frame Length method设置为 Fix Length二、可变图像长度在这种情形下，采集卡需要接收两个帧触发信号。当第一个信号到达时，采集卡 开头往内存采集图像，采集速度与行同步信号一样，当其次个信号到达时，停止 采集，并返回一帧图片。假如在其次个信号到达之前，内存已经存满，就自动返回一帧图片，同时忽视其次个信号，等待下一个触发信号重新触发采集。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结详细设置如上图所示External Trigger 设置为 EnableExternal Trigger Detection选择 Dual input Trigger其他设置依据系统实际输入输出进行设置Acquistion Frame Length method设置为 Variable Length可编辑资料 - - - 欢迎下载