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技术报告
借助工业相机实现过程同步才是解决之道
在视觉检测系统中，往往需要在物体（通常是移动的物体）完全位于镜头下方且
光源被激活的那一刻采集图像。这听起来很简单，但魔鬼往往在细节中。本篇技
术报告详细介绍了在上述应用中可能遇到的问题，以及如何通过选择合适的硬件
和正确的软件设置来解决这些问题，并重点介绍了相机技术支持方面用户最���问
到的一些问题。
在生产制造过程中，机器时钟、相机和光源之
间的同步是通过触发信号来实现的。触发信号
可以是外部信号或者相机事件，由硬件或应用
软件生成，用来启动相机的图像采集。为了实
现过程同步，必须采取相应的步骤来生成、传
输和处理此类信号。这些步骤都会占用时间，
或者容易造成信号波动，因此必须加以考量。
然而，对于堡盟现代工业相机来说，实现此类
同步完全不在话下。
使用触发信号
无论使用哪种型号的工业相机，我们都建议
利用触发信号来实现同步。也就是说，相机
的运行模式必须是通过软件激活的
TriggerMode
图
1
：如果机器时钟
和相机不同步，在图
像采集过程中，物体
就不能准确位于相机
下方（如右图），这会
阻碍图像处理算法的
正常运行。
当精度至关重要时
传感器读出时间
传感器读出时间
曝光时间
传感器读出时间
曝光时间
FrameStart
触发模式
TriggerOverlap
读出模式
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（触发模式），而非自由运行模式。在触发模式
下，相机一旦接收到触发信号，就会在可调的
TriggerDelay
（触发延迟）之后开始采集图像。
触发延迟可确保系统中的波动或延迟（例如由
于布线或光源产生的波动或延迟）能够得到补
偿。在大多数情况下，必须通过试错来确定延
迟，因为延迟取决于所使用的组件。对于相机
本身存在的延迟，请参见数据表中规定的最
大值。
在利用触发信号实现同步时，需要重点考虑的
另一个因素是相机接收下一个触发信号的时间
点，这取决于所用的相机和传感器类型。对于
用户而言，确定应用所需的帧率至关重要，因
为通过帧率可以确定其他参数或排除一些不适
合的传感器和相机类型。
什么是触发源
?
触发由外部硬件、软件或动作指令（
Action
Command
）共同控制。如果情况允许，应当使
用硬件触发，因为它产生的波动和延迟要小得
多，仅仅在微秒级。相反，如果使用软件触发，
波动往往在毫秒级。无论这样的波动是否可以
接受，都必须根据具体应用进行评估。例如，
可以通过动作指令实现与编码器同步，以便在
特定编码器位置开始图像采集。对于某些型号
的相机，例如支持精确时间协议（
PTP
）的堡盟
CX
系列相机，可以通过动作指令实现时钟同
步触发。同时，在任何情况下，都要在相机软
件中使用
TriggerSource
寄存器。
对于硬件触发，应选用哪种输入（
I/O
类型）？
如今，大多数的数字工业相机都配备一个或多
个光耦数字输入和
/
或
GPIO
（通用输入输出）。
光耦电路虽然开关时间只有几毫秒，但可以承
受更高的电压，而且两个电路采用电气隔离设
计，因此不受接地回路和电磁干扰的影响。
另一方面，
GPIO
的传输速度更快，其延迟响应
时间在纳秒级。然而，由于信号源和相机之间
缺少电气隔离，
GPIO
易受接地回路和电磁干扰
的影响，因此可靠性较低。
触发后需要多少帧图像？
通常只需要一帧图像，这样方便启用
FrameStart
（帧开始）
1)
触发模式。在这种模式下，相机每
图
2
：可以采用不同
的触发模式满足具体
应用要求。
FrameStart
触发
Rejceted
触发
FrameStart
触发
帧
n
帧
n+1
触发
Rejceted
触发
触发
帧
n
帧
n+1
FrameStart
触发
曝光时间
传感器读出时间
曝光时间