Synchroner Bildeinzug
Viele hochpräzise Anwendungen in der industriellen Bildverarbeitung erfordern, dass mehrere Kameras Bilder gleichzeitig erfassen. Dieser Anwendungshinweis skizziert die verschiedene Methoden, um mehrere IDS uEye Kameras in solchen Anwendungen zu synchronisieren.
Das erste Verfahren verwendet einen Software-Trigger; das zweite Verfahren einen Hardware-Trigger mit einem externen Triggersignal und das dritte Verfahren den digitalen Ausgang einer Kamera, um einen Hardware-Trigger für eine Kameragruppe zu erzeugen.
Software-Trigger
Das Verfahren mit Software-Trigger benötigt keine zusätzliche Hardware. Schließen Sie einfach Ihre uEye Kameras an den PC an. Mit Ausnahme der USB 2 uEye XS und der USB 3 uEye XC unterstützen alle uEye Kameras den Software-Trigger-Modus. Aufgrund der Beschaffenheit der Betriebssysteme hat der Software-Trigger-Modus eine indeterministische Verzögerung zwischen dem Softwarekommando und dem Start des Bildeinzugs. Wenn eine Anwendung eine Genauigkeit von 10 Millisekunden oder genauer erfordert, sollten Sie eines der beiden anderen Verfahren ver-wenden, die unten beschrieben werden.
Einzelheiten zur Konfiguration finden Sie in der uEye MultiCam Demo, die mit der IDS Software Suite auf Windows-Systemen installiert wird.
Hardware-Trigger
Dieses Verfahren kann mit allen uEye Kameras verwendet werden außer mit der USB 2 uEye XS, USB 3 uEye XC oder USB/USB 3 uEye LE in der Gehäuseversion. Die Einrichtung eines Hardware-Triggers ist einfach, jedoch benötigen Sie zusätzliche externe Hardware wie bspw. einen Triggergeber. Bitte beachten Sie den zugehörigen Trigger-Beschaltungsplan für Ihr Kameramodell in den elektrischen Spezifikationen im uEye Handbuch.
Verwenden Sie das uEye Cockpit zum Testen des Hardware-Triggers. Öffnen Sie alle Kameras in einzelnen Programminstanzen und stellen Sie die Kameras auf „fortlaufende Triggeraufnahme“ mit der Schaltfläche in der Symbolleiste.
Öffnen Sie das Eigenschaftenfenster (Schraubenschlüssel-Symbol: ) und wechseln Sie in den Reiter „Trigger“. Ändern Sie den Modus von „Software“ zu „Fallende Flanke“.
Sie finden im Beispiel uEye SimpleTrigger und im uEye Handbuch unter is_IO weitere Informationen, wie der Triggermodus im SDK eingestellt wird.
Master/Slave-Hardware-Trigger
Bei dieser Option werden alle Kameras im getriggerten Betrieb verwendet. Der Blitz-Eingang oder ein GPIO wird so konfiguriert, dass alle Kameras gleichzeitig ein Bild aufnehmen.
In der Abbildung wird der Blitzausgang der Master-Kamera verwendet, damit die Master-Kamera und die Slave-Kameras gleichzeitig den Bildeinzug starten. Die Pins und die verfügbaren Ausgänge unterscheiden je nach Ihrem Kameramodell. Bitte beachten Sie hierzu die elektrischen Spezifikationen im uEye Handbuch für Ihre Kamera.
Verwenden Sie das uEye Cockpit zum Testen des Hardware-Triggers. Öffnen Sie alle Kameras in einzelnen Programminstanzen und stellen Sie die Kameras auf „fortlaufende Triggeraufnahme“ mit der Schaltfläche in der Symbolleiste.
Öffnen Sie das Eigenschaftenfenster (Schraubenschlüssel-Symbol: ) und wechseln Sie in den Reiter „Trigger“. Ändern Sie den Modus von „Software“ zu „Fallende Flanke“.
Alle Kameras sollten den Bildeinzug stoppen. Wechseln Sie nun in den Reiter „Eingang/Ausgang“. Im Bereich „Blitzausgang“ setzen Sie den Ausgang auf „High (konstant)“ und anschließend auf „Low (konstant)“. Dies erzeugt eine fallende Flanke, um bei allen Kameras den Trigger-Eingang auszulösen. Sie sollten jetzt das aufgenommene Bild sehen.
Wenn Ihre uEye Kamera die Pulsweitenmodulation (PWM) unterstützt, können Sie auch diesen Ausgang als Triggerquelle verwenden, anstatt den Blitzausgang über die Software manuell auf „High/Low“ umzuschalten. Weitere Informationen finden Sie im uEye Handbuch im Kapitel „Pulsweitenmodulation verwenden“.
Um dies mit dem SDK nachzuvollziehen, nutzen Sie ein Beispiel, das den Trigger-modus verwendet (wie bspw. uEye SimpleTrigger). Mit der Funktion is_IO setzen Sie den Ausgang auf „High (konstant)“. Wenn Sie die Bildaufnahme auslösen möchten, schalten Sie den Ausgang auf „Low (konstant)“, um eine fallende Flanke als Signal zu erzeugen. Auch hier kann die Pulsweitenmodulation anstelle der High/Low-Signalisierung im Code verwendet werden.
Auswirkungen auf die Bandbreite
Bitte beachten Sie, dass die Synchronisierung von mehreren Kameras eine erhebli-che Beanspruchung der Schnittstellen-Bandbreite verursacht. USB 2.0 wird für die Synchronisierung von hochauflösenden Kameras nicht empfohlen. GigE und USB 3.0 sind hier besser geeignet. USB 3.0 bietet die größte Bandbreite und GigE uEye Kameras können den internen Bildspeicher verwenden, um die Bildübertragung zu verzögern.
Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte das IDS Support-Team: http://de.ids-imaging.com/support.html