工业相机触发方式分类及应用场景

工业相机触发方式分类及应用场景

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/chenai886/article/details/144037674

工业相机在机器视觉领域扮演着至关重要的角色，其触发方式的选择直接关系到图像采集的精度与效率。根据应用场景的不同，工业相机主要分为帧触发和行触发两大类，且在面阵相机和线阵相机中表现出不同的特点。本文将详细解析各类触发方式的定义、信号类型、特点以及应用场景，帮助您更好地理解并应用工业相机的触发功能。

一、触发方式分类与原理

1. 帧触发

帧触发是一种基于电平信号的触发方式，用于触发相机采集一张或多张完整的图像。根据相机类型的不同，可进一步分为面阵相机的帧触发和线阵相机的帧触发。

1.1 面阵相机的帧触发

• 定义：面阵相机接收到一个电平信号后，采集一张或多张完整的二维图像。
• 信号支持：
• 上升沿、下降沿：信号从低到高或从高到低的变化。
• 高电平、低电平：保持高电平或低电平状态时触发。
• 特点：通常以上升沿或下降沿为主要触发方式，稳定且易于同步。
• 典型应用场景：
  1. 静态目标检测：
• 在电子元器件检测中，物体静止时通过帧触发采集图像以分析缺陷。
  2. 单物体拍摄：
• 流水线检测中，单个物料移动到检测位置时触发采集图像。
  3. 图像存档：
• 自动化工业系统中用于记录关键节点的静态图像。

1.2 线阵相机的帧触发

• 定义：线阵相机接收到一个电平信号后，根据软件设定的行高采集一幅完整的图像。
• 信号支持：与面阵相机相同，常用上升沿或下降沿触发。
• 特点：适合需要较大分辨率图像的场景。
• 典型应用场景：
  1. 固定视场检测：
• 检测如PCB板表面缺陷、平面印刷品质量等需要高分辨率的区域。

2. 行触发

行触发是通过外部差分信号（如编码器信号）逐行控制相机采集的触发方式，主要应用于线阵相机的动态检测场景。

2.1 线阵相机的行触发

• 定义：相机根据差分信号的频率采集图像，每当收到设定数量的脉冲信号时，采集一行图像。
• 特点：
• 根据外部信号的频率，采集行数与工件移动速度同步。
• 采集完成的多行图像拼接成一张完整图像。
• 典型应用场景：
  1. 动态目标检测：
• 在布匹、钢卷等连续性材料检测中，安装在输送带上的编码器产生脉冲信号以驱动逐行采集，确保图像分辨率与运动速度同步。
  2. 高速生产检测：
• 快速移动的工件表面检测，例如钢板表面划痕检测。

3. 行+帧触发

行+帧触发结合了差分信号和电平信号的优点，适合复杂的动态场景，例如多个工件连续检测的场景。

3.1 线阵相机的行+帧触发

• 定义：
• 电平信号：用于区分不同工件的开始和结束。
• 差分信号：用于逐行采集工件表面的图像。
• 特点：
• 支持多工件同时检测，保证工件间分割清晰。
• 在每个工件内部逐行采集，精确还原表面细节。
• 典型应用场景：
  1. 多工件连续检测：
• 流水线中多个零件通过时，使用电平信号判断工件边界，差分信号完成内部采集。例如，多种规格的零件同时在线检测其外观质量。
  2. 分段检测：
• 针对大型工件的不同区域逐步采集以实现全覆盖。

二、触发方式应用场景对比分析

三、总结与选型建议

在实际工业应用中，不同触发方式具有不同的适用性和优劣势，选择正确的触发方式可以显著提高系统的检测精度和效率。

1. 静态场景：

• 适合使用帧触发，通过单次采集完成检测，便于后续图像处理。
• 常见于电子元器件、印刷品等小范围检测。

2. 动态场景：

• 优先选择行触发，结合编码器信号实现逐行采集，保证检测与工件移动同步。
• 多用于连续生产线的动态检测，例如钢板、布匹表面缺陷检测。

3. 复杂场景：

• 行+帧触发是最优选择，适合多工件、多段区域的精细检测。
• 常用于高速流水线、多种规格零件的同时检测。

通过对触发方式的深入理解与合理应用，工业相机在机器视觉系统中的作用将得到充分发挥，为智能制造和工业自动化提供更加可靠的技术支持。