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        多個500萬像素相機同時采集圖像

        時間:2012-07-05 19:43來源:www.sztcdj.cn 作者:石鑫華 點擊: 99999次
        多個500萬像素相機在一臺電腦上同時采集圖像 隨著機器視覺的發展,精度越來越高,速度越來越快。以前一臺

        多個500萬像素相機在一臺電腦上同時采集圖像

        隨著機器視覺的發展,精度越來越高,速度越來越快。以前一臺設備上使用1個500萬像素的相機都非常罕見,現在一臺電腦上使用好幾個500萬像素的設備也有許多了。那么電腦或設備是不是可以任一連接500萬像素的相機呢?是否可以滿足速度上的要求呢?下面請看石鑫華視覺網給大家帶來的分析。
        首先說一下基本知識總線的帶寬。1394B總線(因為本次評測使用的是1394B卡與1394B相機)的理論帶寬是800Mbps(100MB,1Byte=8bit),PCI的理論帶寬為133MB(32位)或266MB(64位),PCI-e X1的理論速度為雙向各256MB。我們使用的500萬像素的相機分辨率為2588*1940,因此其一張圖片的大小為2580*1940*8/1024/1024/8=4.788MB。使用的相機滿分辨率時全速為13FPS,因此每秒的數據傳輸量為13*4.788=62.244MB。因此,理論上來說。一個1394B控制器,相機全速時只能負載一個相機。負載兩個相機時,需要的帶寬為125MB左右,1394B的100MB是無法滿足的。而PCI總線如果沒有其它占用,也是可以支持兩個相機的,如果有其它開銷,則無法支持兩個相機。PCI-e即使有一些開銷,應該能夠滿足傳輸速度要求的。另外,1394總線的傳輸速度與包的大小對應表如下:
        Camera Speed Maximum Cumulative Packet Size
        100 Mbps 1024 bytes
        200 Mbps 2048 bytes
        400 Mbps 4096 bytes
        800 Mbps* 8192 bytes
         
        表一 1394傳輸速度與最大包對應
        圖1 四個500萬像素1394B相機
        圖1 四個500萬像素1394B相機
        圖2 相機型號為AVT的Guppy Pro 503B黑白相機
        圖2 相機型號為AVT的Guppy Pro 503B黑白相機
        使用的相機具體型號為AVT的Guppy Pro 503B黑白CMOS相機,其分辨率為2588*1940,全分辨率時的最高幀率為13FPS。
        圖3 PCI卡與PCI-E卡
        圖3 PCI卡與PCI-E卡
        圖4 PCI卡為雙1394B+單1394A, PCI-E卡為四通道1394B
        圖4 PCI卡為雙1394B+單1394A, PCI-E卡為四通道1394B
        首先我們將四個AVT的500萬相機連接到下面的兩塊PCI雙通道1394B卡上。
        圖5 四個500萬像素相機連接到兩塊PCI卡上
        圖5 四個500萬像素相機連接到兩塊PCI卡上
        如上的連接中,下面一塊PCI卡上面一個相機為1號相機,下面一個為2號相機,上面一塊卡上面一個相機為3號相機,下面一企業4號相機。我們沒有使用AVT自己的驅動程序,而是使用NI 的LabVIEW + IMAQdx進行圖像采集。
        圖6 設備管理器中的硬件設備
        圖6 設備管理器中的硬件設備
        從設備管理器,我們可以看到,共有四個相機,兩塊Texas的1394控制器,這個是2通道的PCI卡。兩塊LSI1394控制器,這個是4通道的PCI-E卡,這卡中有兩個控制器芯片。

        圖7 一塊PCI卡+1個相機最大包8K OK
        圖7中參數基本解釋:Speed為1394總線的速度大小,有100M,200M,400M,800M可選,我們選擇最快的800M。Packet Size為包大小,從表一中可以知道,選擇800M速度時最大包為8K。從1394總線看書中可以知道,包越大,單個相機傳輸的速度越快,可以同時連接的相機越少。包越小則單個相機傳輸速度越慢,但是可以同時采集的相機會越多。其需要滿足相機數*相機數<=最大包。Shutter::Value表示相機曝光時間,如果未有此參數,則為相機默認的曝光時間2000(相對值,約120ms)。使用相機X按鈕,表示是否使用此相機。相機X,表示第幾個相機,相機X幀率表示第幾號相機的幀率,相機X錯誤為某個相機的錯誤輸出。
        從圖7中可以看到,當我們使用一塊卡一個相機,設置為最大包時,幀率可以達到13幀的。且無花屏干擾等異常出現,采集非常好。
        圖8一塊PCI卡+1個相機4K包 NG
        圖8一塊PCI卡+1個相機4K包 NG
        當我們使用一個相機,一塊卡,包設置為4K時,不知道為什么,采集得到的圖像反而有花屏干擾的情況出現?赡茉蚴球寗映绦蛴袉栴}或采集程序有問題又或者硬件本身也有問題。理論上來講,8K時都可以,4K時應該也是可以的。其它的使用一塊卡一個相機2K包、1K包均能正常采集且無花屏。
        從上面的分析中可以得到,一塊卡,一個相機,是可以達到此500萬像素相機的全速13幀的。
        圖9一塊PCI卡+2個相機8K包 NG
        圖9一塊PCI卡+2個相機8K包 NG
        (責任編輯:石鑫華)
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