详解工业相机的触发方式

工业相机是怎么实现触发的？

来源：成直电子

工业相机要实现拍照本质就是由触发给出信号，控制相机内部电路曝光、取图、传输照片这几个步骤，可分为内部触发与外部触发，这两种分别对应不同的使用场景。

1、内触发：通过软件控制采集图像和停止采集，采集帧率由软件控制；

优点：可编程性很高，控制更加灵活，不需要额外接线，方便调试；

缺点：对于庞大复杂工程而言控制时间精度不够，延时可能增加。

2、外触发：外部设备通过相机的I/O接口与相机进行连接，触发信号由外部设备给到相机进行采图。

优点：时间控制精度很高，由于是外部电信号控制基本不用担心延迟问题，多相机触发稳定；

缺点：复现问题时排查时间长。

外触发分类：

1、边沿触发模式。

选择上边沿或者下边沿为触发条件。当触发端子上，收到有效触发信号后，相机开始采集一帧图像，并传输到主机。

2、电平触发模式。

选择高电平或者低电平为触发条件，当有触发信号为有效电平时，相机开始采集一帧图像，并传输到主机。

交叠曝光和非交叠曝光

相机获取一帧图像分为曝光和读出两个阶段。相机使用的传感器不同，相机的曝光时间和读出时间的重叠关系也有所不同，分为交叠曝光和非交叠曝光两种。

1、非交叠曝光：非交叠曝光是指当前帧的曝光和读出都完成后，再进行下一帧的曝光和读出。非交叠 曝光帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和。

触发响应方式：相机可以设置在外部信号的上升沿、下降沿、高电平或低电平进行触发采图。

触发延迟：从相机收到触发信号，到真正响应触发信号进行采图，可以设置延迟时间触发延迟。

触发缓存使能：相机具有触发缓存使能的功能，即触发过程若接收到新的触发信号，可将该信号保留 并进行处理。触发缓存使能最多能保留并处理2个触发信号。

假设当前为第1个触发，在第1个触发信号处理的过程中相机收到第2个触发信号不启用触发缓存使能第2个触发信号直接被过滤，不做处理。

启用触发缓存使能：第2个触发信号被保留。若第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间不早于相机当前第1个触发信号最后1帧的出图时间，则第2个触发信号第1帧图像正常出图。

若第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间早于相机当前第1个触发信号最后1帧出图时间，则相机内部会做处理，将第2个触发信号第1帧图像的曝光开始时间推迟，确保第2个触发信号第1帧图像的曝光结束时间不早于第1个触发信号最后1帧的出图时间。

触发防抖：外触发信号给到相机时可能存在毛刺，如果直接进入到相机内部可能会造成误触发，此时可以对触发信号进行去抖处理。

触发输出信号设置：相机触发输出信号为开关信号，可用于控制报警灯、光源、PLC等外部设备。触发输出信号可以电平翻转。

01 相机IO

相机中的 I/O 信号为双向IO，可作为输入信号使用，也可作为输出信号使用。

双向 I/O 配置成输入

双向 I/O 配置成输出

02 I/O接线图

相机使用双向I/O作为硬件触发的信号源时，输入信号的外部设备不同，接线有所不同。

输入信号为PNP设备

输入信号为NPN设备

输入信号为开关，开关量可提供低电平以实现双向I/O触发

03 I/O接线图

相机使用双向I/O作为输出信号时，连接的外部设备不同，接线有所不同。

外部为PNP设备

外部为NPN设备

相机与控制器接线图

审核编辑：汤梓红