TechTipps

Parameterwechsel in Echtzeit: Sequencer-Modus verwenden

Sie möchten Aufnahmesequenzen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten oder Bildausschnitten aufnehmen ohne die Konfiguration der Kamera zwischen den Bildern manuell zu ändern? Geht nicht so einfach? Geht doch!

Was bisher als spezielle Funktion den Kameramodellen mit e2v-Sensoren vorbehalten war, wird mit der IDS Software Suite 4.81 für die gesamte USB 3 uEye CP Rev. 2 Kamerafamilie eingeführt: der Sequencer-Modus. Um den Einstieg zu erleichtern, gibt es dazu speziell das "uEye Sequencer-Demo".

Hintergrund

Im Gegensatz zum bisherigen Sequenz-AOI-Modus der e2v-Sensoren ist der neue Sequencer-Modus keine spezielle Sensorfunktion sondern eine Implementierung in der Kamera-Firmware. Dadurch steht diese Funktion in viel mehr Kameramodellen zur Verfügung und sie ist einheitlich in der Programmierung sowie erweiterbar im Funktionsumfang.

Mit dem neuen Sequencer-Modus können Sie jetzt bis zu 32 verschiedene Sequencer-Sets mit unterschiedlichen Parametern für die Bildaufnahme definieren. Jedes Sequencer-Set enthält die folgenden Einstellungen:

  • Belichtungszeit
  • Verstärkung (Master, Rot, Grün und Blau)
  • X- und Y-Position des Bildauschnitts (AOI)


Die Sequencer-Sets werden in der Kamera gespeichert und können dadurch im Aufnahmebetrieb ohne Interaktion mit der Host-Software von der Kamera-Firmware abgearbeitet werden. Die Umschaltung der Parameter erfolgt automatisch und ohne Verzögerung der Bildaufnahme. Die Reihenfolge der einzelnen Sequencer-Sets können Sie selbst bestimmen. Dadurch sind schnelle Parameterwechsel für die Bildaufnahme in Echtzeit möglich.

Mit dem neuen "uEye Sequencer-Demo" können Sie den Sequencer-Modus nicht nur komfortabel ausprobieren, sondern auch komplett für Ihre Anwendung vorkonfigurieren.

Kamera einstellen

Starten Sie das uEye Sequencer-Demo unter "Start > Alle Programme > IDS > uEye > Samples > uEyeSequencerDemo". Wählen Sie im "Select camera"-Dialog eine USB 3 uEye CP Rev. 2 Kamera aus, um das Programm zu öffnen.

Nehmen Sie zuerst die Grundeinstellungen der Kamera vor. Unter "Camera > Acquisition" können Sie den Pixeltakt, die Framerate und die Belichtungszeit einstellen.

Unter "Camera > Image Size" können Sie entweder ein Bildprofil auswählen, einen Bildausschnitt (AOI) definieren oder Binning und Subsampling setzen.

Alternative Kamerakonfiguration: uEye Cockpit verwenden

Sie haben auch die Möglichkeit, die Kamera komfortabel im uEye Cockpit zu konfigurieren. Speichern Sie dann die Kameraeinstellungen in einer Parameterdatei ab (siehe TechTipp "Konfigurieren statt Programmieren"). Diese Parameterdatei können Sie im uEye Sequencer-Demo unter "Camera > Load Camera Configuration" laden.

Sequencer-Modus konfigurieren

Konfigurierte Sequencer-Sets

Nachdem Sie die Grundeinstellungen der Kamera konfiguriert haben, wird der Sequencer-Modus eingerichtet. Klicken Sie in der Menüzeile auf die "Add Set"-Schaltfläche um das erste Sequencer-Set hinzuzufügen. Das Sequencer-Set ist noch leer. Ergänzen Sie im nächsten Schritt bspw. die Belichtungszeit, die Sie abweichend zu den Grundeinstellungen definieren möchten. Klicken Sie hierfür im Bereich "Properties" am linken Rand auf "Exposure". Im ersten Sequencer-Set wird das Eingabefeld für die Belichtungszeit angezeigt und Sie können diese ändern.

Auf die gleiche Weise können Sie die Verstärkung (gain) und die AOI-Position (AOI Offset X/Y) einstellen. Fügen Sie ein weiteres Sequencer-Set hinzu, indem Sie erneut auf "Add Set" klicken.

Jedes neue Sequencer-Set wird automatisch am Ende hinzugefügt und erhält die gleichen Einstellungen wie das aktuell markierte Sequencer-Set.

Einstellungen speichern

Sie können die Sequencer-Einstellungen speichern, die Sie in dem uEye Sequencer-Demo vorgenommen haben. Unter "File > Save" speichern Sie die Sequencer-Einstellungen in einer XML-Datei.

Bereits gespeicherte Sequencer-Einstellungen können Sie über "File > Load" in das uEye Sequencer-Demo laden. In Ihrer eigenen Anwendung verwenden Sie die API-Funktion "is_Sequencer()" mit dem Parameter IS_SEQUENCER_CONFIGURATION_LOAD, um die vorkonfigurierten Sequencer-Einstellungen zu laden. Damit ersparen Sie sich Programmieraufwand, denn in Ihrer Anwendung laden Sie lediglich die Sequencer-Einstellungen und aktivieren den Sequencer-Modus.

Sequencer-Modus verwenden

Nachdem Sie die Sequencer-Sets konfiguriert oder geladen haben, klicken Sie in der Menüzeile des uEye Sequencer-Demos auf "Run", um den Sequencer-Modus zu starten. Die Bilder werden kontinuierlich aufgenommen, bis Sie auf "Stop" klicken.

Zur Demonstration verwendet das uEye Sequencer-Demo einen kontinuierlichen Softwaretrigger zur Auslösung des Bildeinzugs und einen Ringspeicher, um die Bilddaten zu speichern.

Der Sequencer-Modus arbeitet nur im Triggerbetrieb der Kamera (Software- bzw. Hardwaretrigger). Je nach Art Ihrer Anwendung können Sie die unterschiedlich parametrisierten Bilder durch einzelne Triggersignale auslösen oder Sie verwenden bspw. einen Trigger-Burst, um die Aufnahme einer kompletten Bildsequenz mit einem Signal zu starten.

Anwendungsgebiete

Der Sequencer-Modus kann dazu genutzt werden einen Bildausschnitt mit unterschiedlichen Belichtungszeiten oder Verstärkungseinstellungen aufzunehmen. Beispielsweise in Situationen, in denen unbekannte Licht- oder Helligkeitsverhältnisse herrschen. Es können Belichtungsreihen realisiert werden oder per Software ein HDR-Bild berechnet werden.

Auch Bildausschnitte mit unterschiedlichen Positionen können auf diese Weise schnell aufgenommen werden. Das Verschieben des Bildausschnitts erfolgt direkt im Sequencer-Modus und erfordert keine Neuprogrammierung über die API.

Denken Sie daran, je nach Art der Anwendung einen ausreichend großen Ringspeicher zu verwenden. Mit der Möglichkeit sehr schnell Bildreihen mit unterschiedlichen Parametern aufzunehmen, steigt auch die Datenmenge, die Sie zur Verarbeitung vorhalten müssen.

Fazit

Der Sequencer-Modus ist insbesondere für Anwendungen hilfreich, in denen Bildreihen mit unterschiedlichen Parametern in einem sehr kurzen vorgegebenen Zeitfenster aufgenommen werden sollen und ein manueller Parameterwechsel zu zeitintensiv ist.

Da im Sequencer-Modus die Aufnahmeparameter direkt in der Kamera automatisch gewechselt werden und nicht über den PC, ist eine Aufnahme mit Parameterwechsel in Echtzeit möglich, wodurch ein optimierter Prozessablauf ermöglicht wird.

Beachten Sie folgende Voraussetzungen bei der Verwendung des Sequencer-Modus:

  • Der Sequencer-Modus wird von allen USB 3 uEye CP Rev. 2 Kameras unterstützt nicht jedoch vom Kameramodell UI-359xCP Rev. 2.
  • Der Sequencer-Modus wird nur im Trigger-Modus unterstützt. Es sind sowohl Hardware- als auch Softwaretrigger möglich. Es werden Trigger für Einzelbilder sowie der Burst-Triggermodus für komplette Bildersequenzen unterstützt.
  • Der Sequencer-Modus muss aktiviert werden, bevor die Bildaufnahme gestartet wird.
  • Der interne Kamera-Bildspeicher muss aktiviert sein.
  • Der Sequencer-Modus kann nicht zusammen mit dem IDS Linescan (AOI-Merge-Modus), der Multi-AOI-Funktion oder dem Sequenz-AOI-Modus verwendet werden.


Weitere Informationen zur Programmierung des Sequencer-Modus finden Sie im uEye Handbuch unter http://de.ids-imaging.com/manuals-ueye.html.