目前,中(zhōng)國的機器視覺行業正處于快速發展階段,随着單相機系統在機器視覺中(zhōng)表現出的局限性越來越明顯,多相機系統已逐漸成爲機器視覺領域中(zhōng)的研發趨勢。目前已有成功的應用案例表明,以GigE工(gōng)業相機組成的八相機機器視覺應用系統,可同時檢測多個目标,解決了單相機系統的局限性。
多相機系統在工(gōng)業檢測、立體(tǐ)監控等領域得到廣泛應用,比如:多表面檢測、半導體(tǐ)和LED行業的集成和封裝設備制造、晶體(tǐ)行業等。目前多相機系統的主要技術限制瓶頸就是計算機資(zī)源占用率和帶寬。目前,市面已有四相機系統。該類相機可以同步采集圖像,也可工(gōng)作于觸發模式,但該類相機系統隻能從四個角度進行圖像采集,當目标需要采集的圖像多于四個面的時候,該類相機系統仍有一(yī)定局限性。比如煙盒包裝檢測系統,則需要檢測煙盒的六個面,若采用四相機系統,則需要兩組相機系統,兩台電腦,增加成本。針對此缺陷,本文将簡單介紹一(yī)種GigE工(gōng)業相機八相機系統方案,該方案可以從八個方向采集圖像或者可以同時檢測八個目标。
系統組成
該八相機機器視覺系統由計算機、GigE接口工(gōng)業相機等組成。系統采用兩塊四通道的千兆以太網的PCI-E卡,八個相機通過千兆以太網接口跟計算機通信。八台相機獨立工(gōng)作,互不幹擾,用戶可以根據需求選擇相應的相機(彩色/黑白(bái),分(fēn)辨率,幀率)。
在本次測試中(zhōng)采用500萬像素的黑白(bái)工(gōng)業相機,當采用全分(fēn)辨率2592*1944時最高幀率爲14fps 。該相機體(tǐ)積小(xiǎo),重量輕,采用鋁合金材料外(wài)殼,堅固耐用,散熱良好,特别适合尺寸受限的場合。
測試結果及分(fēn)析
在本次測試中(zhōng)采用的電腦配置如下(xià):
1.處理器: intel(R)
2. core i7-3770k 主頻(pín)5GHz;
3.内存: 4G;
4.系統: WindowsXP.
測試1
打開(kāi)四個相機,運行結果顯示,四個相機都能在全分(fēn)辨率最高幀率14fps下(xià)正常工(gōng)作。在運行時,CPU占有率<8%,内存使用約爲145M。
測試2
同時打開(kāi)八個相機,以14fps采集圖像時,運行結果顯示,八個相機不能同時工(gōng)作。
在測試1中(zhōng),當隻接四個相機以14fps采集圖像時,占用帶寬爲4. 8*14*4=269M。在測試2中(zhōng),當采用八個相機同時以14fps 采集圖像時,占用帶寬爲4. 8*14*8=538M,八個相機不能同時工(gōng)作。因此,八個相機不能全部工(gōng)作可能是由于帶寬不夠的原因。爲了确認是否帶寬的影響,再進行一(yī)次測試。
測試3
同時打開(kāi)八個相機,以lfps采集圖像時,運行結果顯示,八個相機不能同時工(gōng)作。
從測試3可以看出,八個相機以lfps時,有一(yī)個相機不能正常工(gōng)作。.在這次測試中(zhōng),八個相機占用的帶寬爲4. 8*1*8=38.4M,這帶寬是小(xiǎo)于四個相機以14fps 采集圖像時占用的269M的帶寬。從以上分(fēn)析可以看出,帶寬不是決定八個相機能否同時工(gōng)作的唯一(yī)因素。
針對前三次測試時産生(shēng)的問題,本方案提出了一(yī)種能使八個相機均能正常工(gōng)作的方法。
測試4
打開(kāi)八個相機,适當降低采集速度,運行結果顯示,八個相機能穩定工(gōng)作,采集非常好,運行時CPU占用率<12%,内存使用約爲220M。
從上分(fēn)析可知(zhī),當隻接四個相機時,能使相機采集速度最快,而接八個相機時,則需适當降低采集速度。用戶可根據實際情況,使某些相機采集速度低一(yī)些,而另一(yī)些相機采集速度高一(yī)些即可。
行業應用案例
目前該方案已在工(gōng)業檢測等行業内得到了較爲廣泛的應用。已成功應用于SMT貼片機,
LED固晶機,隧道檢測儀等。
PCI Express 高速工(gōng)業相機xiB-64系列
USB3.0系列工(gōng)業和生(shēng)命科學相機
xiQ USB3.0工(gōng)業相機
Atik Apx60
FireBird Camera Link 圖像采集卡 1xCLD-2PE4
CXP圖像采集卡CLAXON CXP
CoaXPress-12圖像采集卡HawkEye-CXP-12
CAMSIM 仿真卡系列
嵌入式 PCI Express總線CameraLink圖像采集卡系列
CameraLink光纖适配器PHAST系列
Full CameraLink 光纖延長器/适配器PHOX-FM/FL系列
Camera Link /LVDS、RS-422、HD-SDI接口轉換器
Camera Link模拟器
USB3.0自動聚焦液态鏡頭相機
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