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多相机同步触发系统

阅读:62发布:2020-05-11

专利汇可以提供多相机同步触发系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多相机同步触发系统,包括多个同步触发模 块 ,每个同步触发模块均连接有待触发相机;同步触发模块包括主控芯片、通讯模块和触发模块,通讯模块和触发模块分别连接主控芯片;通讯模块接收上位机发出的指令数据包,传输到主控芯片,主控芯片解析指令数据包并根据解析出的指令数据,判断是否向触发模块发送触发 信号 ;所述触发模块与相机连接,当其接收到触发信号后,触发相机开始采集图像;本发明技术方案可同步触发任意多个相机,无需 操作系统 调度,无时间延迟,实时性高,设计网络广播触发和RS485触发方式两条触发通道,提高了系统灵活性;使得本发明既可以适用于带网络 接口 的相机又可以兼容不带网络接口的相机。,下面是多相机同步触发系统专利的具体信息内容。

1.一种多相机同步触发系统,其特征在于,包括多个同步触发模,每个同步触发模块均连接有待触发相机;所述同步触发模块包括主控芯片、通讯模块和触发模块,所述通讯模块和触发模块分别连接主控芯片;所述通讯模块接收上位机发出的指令数据包,传输到主控芯片,所述主控芯片解析指令数据包并根据解析出的指令数据,判断是否向触发模块发送触发信号;所述触发模块与相机连接,当其接收到触发信号后,触发相机开始采集图像。
2.如权利要求1所述多相机同步触发系统,其特征在于:每个同步触发模块对应设置有唯一的编码,所述编码存储在与主控芯片相连接的存储模块中。
3.如权利要求1所述多相机同步触发系统,其特征在于:所述通讯模块包括网络通讯模块和/或RS485通讯模块。
4.如权利要求2或3所述多相机同步触发系统,其特征在于:上位机采用广播方式发出指令数据包,多个同步触发模块同时接收、解析所述指令数据包;所述指令数据包包括:头、地址信息、数据长度、功能码、数据块及校验码。
5.如权利要求4所述多相机同步触发系统,其特征在于:所述数据块包括N个字节的二进制位, 表示大于商值的最小整数;
将多个二进制位进行排序,其排序的序号与多个同步触发模块的编码一一对应;
单个同步触发模块查找与其存储编号一致的二进制位,主控芯片根据该二进制位的数值状态,判断是否开启触发模块。
6.如权利要求1所述多相机同步触发系统,其特征在于:所述同步触发模块每次接收到指令数据包均通过所述通讯模块向上位机发送响应信号;
若上位机在规定时间T内未接收到所述响应信号,将再次发送所述指令数据包,同一指令数据包的发送次数小于等于三次,T=50ms~200ms。
7.如权利要求1所述多相机同步触发系统,其特征在于:还包括光源模块,所述光源模块与触发模块相连,当与触发模块被开启后,光源模块开启,为相机照明。
8.如权利要求3所述多相机同步触发系统,其特征在于:多个同步触发模块的RS485通讯模块采用级联方式连接到485总线上;所述485总线连接通讯转换器,所述通讯转换器和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包转换为485通讯指令数据包并广播给各个同步触发模块。
9.如权利要求8所述多相机同步触发系统,其特征在于:所述通讯转换器包括485集线器、中继器、485通讯网卡。
10.如权利要求3所述多相机同步触发系统,其特征在于:多个同步触发模块的网络通讯模块分别连接到网络设备上;所述网络设备和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包广播给各个同步触发模块;所述网络设备为交换机或网卡。

说明书全文

多相机同步触发系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通讯领域,具体涉及一种多相机同步触发系统。

背景技术

[0002] 在机器视觉检测领域,需要系统中所有相机或者指定多个相机同时触发拍照的应用场景,现有技术主要采用以下几种方式:
[0003] 1、软触发方式,即通过上位机软件对每个相机逐个发送触发命令,由于各个相机的软件触发命令执行存在时间上的先后,再加上操作系统调度的不确定性影响,各个相机收到触发命令的时延相差达到几十毫秒,难以满足系统同步触发拍照的要求;
[0004] 2、硬触发方式,每个相机分别连接一根触发信号线到一个触发信号源,当系统中需要同时触发的相机较多时,系统的成本和复杂性都大幅增加;
[0005] 3、网络广播命令方式,此方案只针对带有网络通讯的接口相机,而工业相机有多种接口标准,若非网络接口相机则需要专铺设网络用于触发,并且需要额外的设备支持。

发明内容

[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种多相机同步触发系统,本发明技术方案可同步触发任意多个相机,无需操作系统调度,无时间延迟,无需统一的触发信号源,只需一条广播指令即可实现,弥补了现有同步触发方法只能触发系统所有相机的缺陷
[0007] 为此,本发明的技术方案如下:
[0008] 一种多相机同步触发系统,包括多个同步触发模,每个同步触发模块均连接有待触发相机;所述同步触发模块包括主控芯片、通讯模块和触发模块,所述通讯模块和触发模块分别连接主控芯片;所述通讯模块接收上位机发出的指令数据包,传输到主控芯片,所述主控芯片解析指令数据包并根据解析出的指令数据,判断是否向触发模块发送触发信号;所述触发模块与相机连接,当其接收到触发信号后,触发相机开始采集图像。
[0009] 进一步,每个同步触发模块对应设置有唯一的编码,所述编码存储在与主控芯片相连接的存储模块中。
[0010] 进一步,所述通讯模块包括网络通讯模块和/或RS485通讯模块。
[0011] 进一步,上位机采用广播方式发出指令数据包,多个同步触发模块同时接收、解析所述指令数据包;所述指令数据包包括:头、地址信息、数据长度、功能码、数据块及校验码。
[0012] 进一步,所述数据块包括N个字节的二进制位,表示大于商值的最小整数;
[0013] 将多个二进制位进行排序,其排序的序号与多个同步触发模块的编码一一对应;
[0014] 单个同步触发模块查找与其存储编号一致的二进制位,主控芯片根据该二进制位的数值状态,判断是否开启触发模块。
[0015] 进而可以触发部分相机开启,进行多种模式的相机触发。
[0016] 为了提高传输稳定性,设置重发机制,进一步,所述同步触发模块每次接收到指令数据包均通过所述通讯模块向上位机发送响应信号;
[0017] 若上位机在规定时间T内未接收到所述响应信号,将再次发送所述指令数据包,同一指令数据包的发送次数小于等于三次,T=50ms~200ms。
[0018] 具体的,在所述功能码中设置有序列号,所述序列号用于表示同一指令数据包的被发送次数,初始序列号=1,每次发送,序列号+1;当序列号>3时,则提示发送失败、网络传输环境不稳定;
[0019] 优选,还包括光源模块,所述光源模块与触发模块相连,当与触发模块被开启后,光源模块开启,为相机照明。
[0020] 优选,多个同步触发模块的RS485通讯模块采用级联方式连接到485总线上;所述485总线连接通讯转换器,所述通讯转换器和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包转换为485通讯指令数据包并广播给各个同步触发模块。
[0021] 进一步,所述通讯转换器包括485集线器、中继器、485通讯网卡。
[0022] 进一步,多个同步触发模块的网络通讯模块分别连接到网络设备上;所述网络设备和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包广播给各个同步触发模块。
[0023] 进一步,所述网络设备为交换机或网卡。
[0024] 本发明技术方案可同步触发任意多个相机,无需操作系统调度,无时间延迟,无需统一的触发信号源,只需一条广播指令即可实现,弥补了现有同步触发方法只能触发系统所有相机的缺陷。
[0025] 在网络广播触发方式的基础上增加了RS485同步触发方式,即提供了两条触发通道,提高了系统灵活性;使得本发明既可以适用于带网络接口的相机又可以兼容不带网络接口的相机。
[0026] 本方案采用了总线拓扑结构,让多个相机级联接入总线通信信号线上,简化了系统的布线方案,降低了成本;本方案还具有相机挂载数量多,信号传输距离远的优点。附图说明
[0027] 图1为实施例中多相机同步触发模块示意图;
[0028] 图2为实施例中同步触发模块利用总线连接到上位机的示意图;
[0029] 图3为实施例中同步触发流程示意图。

具体实施方式

[0030] 结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。
[0031] 一种多相机同步触发系统,如图1所示,包括多个同步触发模块,每个同步触发模块均连接有待触发相机;同步触发模块包括主控芯片、通讯模块和触发模块,通讯模块和触发模块分别连接主控芯片;通讯模块接收上位机发出的指令数据包,传输到主控芯片,主控芯片解析指令数据包并根据解析出的指令数据,判断是否向触发模块发送触发信号;所述触发模块与相机连接,当其接收到触发信号(GPIO信号)后,触发相机开始采集图像。
[0032] 为了实现触发任意多个相机,为每个同步触发模块对应设置有唯一的编码,编码存储在与主控芯片相连接的存储模块中。
[0033] 其中,通讯模块包括网络通讯模块(网络接口RJ45+交换机芯片)和/或RS485通讯模块(RS485接口+RS485芯片);
[0034] 上位机采用广播方式发出指令数据包,多个同步触发模块同时接收、解析指令数据包;指令数据包包括:帧头、地址信息、数据长度、功能码、数据块及校验码;
[0035] 其中,数据块包括N个字节的二进制位, 表示大于商值的最小整数;
[0036] 将多个二进制位进行排序,其排序的序号与多个同步触发模块的编码一一对应;
[0037] 如图3所示,单个同步触发模块查找与其存储编号一致的二进制位,主控芯片根据该二进制位的数值状态,判断是否开启触发模块。
[0038] 进而可以触发部分相机开启,进行多种模式的相机触发。
[0039] 例如:
[0040] (一)若系统内共有20个相机
[0041] 则需要发送3个字节二进制数(00001001 10000110 01011011):
[0042]
[0043] 令所有二进制数为1所对应的相机触发,即触发与编号为20号、17号、16号、11号、10号、7号、5号、4号、2号、1号的同步触发模块连接的相机;
[0044] (二)若系统内共有15相机
[0045] 则需要发送2个字节二进制数(01000110 01011011):
[0046]
[0047] 令所有二进制数为1所对应的相机触发,即触发与编号为15号、11号、10号、7号、5号、4号、2号、1号的同步触发模块连接的相机;
[0048] 帧头设为AA,地址设为FE,帧长度设为2个字节,将地址信息设置为编码FE,能够使命令传输到系统内的每个触发模块,实现广播功能;
[0049] 当同步触发模块接收到帧头为AA的命令后,开始接收此命令,当命令长度达到帧长度(2个字节)时,将数据移至校验部分,若指令末两位校验码不正确,则同步触发模块将会把报错信息回应给计算机,若指令末两位校验码正确则进入命令提取部分,得到需要触发的编号信息。
[0050] 为了提高传输稳定性,设置重发机制,具体为,所述同步触发模块每次接收到指令数据包均通过所述通讯模块向上位机发送响应信号;
[0051] 若上位机在规定时间T内未接收到所述响应信号,将再次发送所述指令数据包,同一指令数据包的发送次数小于等于三次,T=50ms~200ms。
[0052] 具体的,在所述功能码中设置有序列号,所述序列号用于表示同一指令数据包的被发送次数,初始序列号=1,每次发送,序列号+1;当序列号>3时,则提示发送失败、网络传输环境不稳定;
[0053] 本实施例中,还包括光源模块,光源模块与触发模块相连,当与触发模块被开启后,光源模块开启,为相机照明。
[0054] 为了信息传播的灵活性,作为本发明的一种实施方式,通讯模块包括网络通讯模块和RS485通讯模块;
[0055] 如图2所示,多个同步触发模块的RS485通讯模块采用级联方式连接到485总线上,485总线采用总线型拓扑结构;图中,A、B指的是RS485两条通信线的接线端,多个RS485设备的A、B接线端对应相接;485总线连接通讯转换器,通讯转换器和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包转换为485通讯指令数据包并广播给各个同步触发模块。其中,通讯转换器可以设置为485集线器、中继器、485通讯网卡。
[0056] 多个同步触发模块的网络通讯模块分别连接到网络设备上;网络设备和上位机通讯,将上位机发出的指令数据包广播给各个同步触发模块。
[0057] 其中,网络设备为交换机或网卡。
[0058] 前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的,也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式,显然,根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
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