攝像機(jī)外觸發(fā)及同步方式簡介
在機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用中,要獲取運(yùn)動物體清晰的圖像,避免圖像模糊,解決這一問題,就要在物體運(yùn)動至視場(FOV)的中心時(shí),對其進(jìn)行曝光。
然而攝像機(jī)有自己的掃描周期,當(dāng)它沒有和運(yùn)動物體同步,按其本身的周期作曝光、轉(zhuǎn)移、輸出視頻時(shí),則極有可能出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的問題。這就要求當(dāng)物體進(jìn)入FOV中心時(shí),發(fā)出一個(gè)觸發(fā)脈沖,攝像機(jī)中止當(dāng)前的工作,重新開始曝光、轉(zhuǎn)移和輸出視頻的掃描過程,下圖演示了這一過程,當(dāng)外觸發(fā)脈沖出現(xiàn)后,攝像機(jī)強(qiáng)迫中止目前的掃描,重新設(shè)置新的一幀掃描開始,先后起動曝光,電荷轉(zhuǎn)移、視頻輸出等動作。
可重置異步攝像機(jī)時(shí)序圖
CCD攝像機(jī)的外觸發(fā)啟動有二種方式,即異步方式及重置方式。
CCD外觸發(fā)啟動方式
異步方式
CCD平時(shí)處于等待狀態(tài),只有主振和行振蕩器工作,無視頻輸出,外觸發(fā)來到后,CCD啟動掃描,輸出一幀圖像,如上圖中(a)所示,外觸發(fā)脈沖來到后,從下一個(gè)行同步頭開始一幀圖像掃描,即開始曝光、電荷轉(zhuǎn)移、視頻輸出等動作。
重置方式
CCD按自己的周期工作,并輸出視頻信號,外觸發(fā)來到后,CCD中止目前的動作,重新啟動,開始新的一幀掃描,如上圖中(b)所示。
這二種啟動方式的CCD攝像機(jī)的主振或者行同步都不會因外觸發(fā)脈沖的到來而中止,它們按自己固有的周期工作,當(dāng)外觸發(fā)脈沖出現(xiàn)后,并不是馬上啟動攝像機(jī)工作,而是等待下一個(gè)完整的行同步頭或者主時(shí)鐘上升沿才啟動新的一幀掃描。
所以CCD的啟動按二種方式延遲,行周期和主時(shí)鐘周期,如下圖所示,行同步方式從外觸發(fā)至幀掃描開始的延時(shí)為0至一行的周期,例如64μs(假設(shè)為CCTV)。而點(diǎn)同步方式的延時(shí)為0至CCD主時(shí)鐘周期,例如67ns。可以看出,相比之下點(diǎn)同步方式的延時(shí)誤差小多了。但是點(diǎn)觸發(fā)方式對攝像機(jī)的設(shè)計(jì)要求較高。
攝像機(jī)與外觸發(fā)脈沖之間的同步方式
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