Mô-đun máy ảnh kích hoạt bên ngoài2

So với các mô-đun máy ảnh thông thường và thậm chí cả các giải pháp hình ảnh chuyên dụng khác, ưu điểm của nó tập trung vào việc kiểm soát thời gian, tích hợp hệ thống và khả năng thích ứng với kịch bản, cụ thể ở bốn khía cạnh:

1. Khả năng kiểm soát và độ chính xác về thời gian vượt trội: Chúng cho phép căn chỉnh quá trình chụp ảnh ngay lập tức khi xảy ra sự kiện bên ngoài với độ chính xác ở mức-micro giây. Điều này rất quan trọng để phân tích hiện tượng-tốc độ cao hoặc nhất thời. Người dùng có thể xác định chính xác logic kích hoạt và thời gian bằng cách thiết kế các mạch bên ngoài, giúp kiểm soát tuyệt đối thời điểm chụp.​
2. Hiệu suất dữ liệu và hiệu suất hệ thống cao: Bằng cách chỉ chụp các khung "có giá trị", chúng làm giảm đáng kể việc tạo ra dữ liệu không hợp lệ. Điều này làm giảm tải tính toán trên các đơn vị xử lý hình ảnh tiếp theo, tiết kiệm không gian lưu trữ và cải thiện thông lượng xử lý tổng thể của hệ thống.​
3. Khả năng đồng bộ hóa nhiều camera-mạnh mẽ: Đây là một trong những ưu điểm nổi bật nhất của chúng. Trong các ứng dụng như tái tạo 3D và ghi lại chuyển động, một tín hiệu kích hoạt chính có thể ra lệnh cho hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm camera phơi sáng đồng thời, đảm bảo tất cả các điểm nhìn đều ghi lại chính xác cùng một thời điểm và loại bỏ các lỗi đo do quá trình đồng bộ hóa gây ra.​
4. Tích hợp hệ thống nâng cao và độ tin cậy: Chúng có thể được tích hợp liền mạch vào các hệ thống tự động bao gồm cảm biến, PLC và thiết bị cơ khí, hoạt động như một liên kết phản hồi nhanh và đáng tin cậy trong vòng điều khiển. Bản chất xác định của việc kích hoạt phần cứng giúp nó không bị ảnh hưởng bởi sự chậm trễ của phần mềm PC hoặc việc lập lịch của hệ điều hành, mang lại độ tin cậy cần thiết cho các ứng dụng cấp công nghiệp.

Nguyên lý làm việc của nó tuân theo "Đầu vào tín hiệu kích hoạt → Phân tích tín hiệu→ Thực thi chụp→ Dữ liệu đầu ra" quy trình khép kín{0}}có sự phân công lao động rõ ràng giữa phần cứng và phần mềm. Các bước cụ thể như sau:

​

Bước 1: Tạo tín hiệu kích hoạt bên ngoài​

Tín hiệu kích hoạt bắt nguồn từ một thiết bị bên ngoài và loại tín hiệu tùy thuộc vào tình huống ứng dụng:​

Tín hiệu kích hoạt phần cứng: Được tạo bởi các thiết bị vật lý (ví dụ: cảm biến tiệm cận gửi xung TTL khi phát hiện vật thể; bộ mã hóa trên băng chuyền gửi xung trên mỗi đơn vị khoảng cách). Các tín hiệu này được truyền đến mô-đun máy ảnh thông qua các giao diện phần cứng chuyên dụng (ví dụ: chân GPIO, đầu nối BNC).​

Tín hiệu kích hoạt phần mềm: Được tạo bởi phần mềm lớp trên (ví dụ: phần mềm thị giác máy của PC gửi "lệnh chụp" qua USB/I2C; cổng IoT gửi hướng dẫn kích hoạt qua Ethernet). Các tín hiệu này được truyền qua các giao thức truyền thông tiêu chuẩn.​

Bước 2: Nhận và xác thực tín hiệu bằng mô-đun máy ảnh​

Bộ điều khiển kích hoạt-tích hợp trong mô-đun máy ảnh (chip chuyên dụng hoặc FPGA) nhận tín hiệu và thực hiện hai xác thực chính:​

Xác thực định dạng tín hiệu: Xác nhận tín hiệu đáp ứng các thông số được định cấu hình trước (ví dụ: độ rộng xung TTL Lớn hơn hoặc bằng 2μs, khớp cực tính cạnh tăng/giảm; tuân thủ cú pháp lệnh phần mềm). Các tín hiệu không hợp lệ được lọc ra để tránh kích hoạt sai.​

Điều chỉnh thời gian (Tùy chọn): Nếu hệ thống yêu cầu độ trễ giữa quá trình nhận và thu tín hiệu thì bộ điều khiển kích hoạt sẽ thực thi "độ trễ kích hoạt" được đặt trước (có thể điều chỉnh từ 0 mili giây đến 1 giây) trước khi bắt đầu bước tiếp theo.​

Bước 3: Bắt đầu chụp ảnh và điều khiển cảm biến​

Sau khi xác thực, bộ điều khiển kích hoạt sẽ gửi "lệnh chụp" tới cảm biến hình ảnh của máy ảnh:​

Đối với cảm biến màn trập toàn cầu, cảm biến sẽ chụp đồng thời toàn bộ khung hình để tránh nhòe chuyển động.​

Đối với cảm biến màn trập lăn, cảm biến bắt đầu quét hình ảnh từ trên xuống dưới theo lệnh kích hoạt.​

Trong quá trình chụp, mô-đun tạm dừng-các chức năng không cần thiết khác (ví dụ: xem trước) để đảm bảo tài nguyên máy tính tập trung vào việc thu thập hình ảnh.​

Bước 4: Xuất hình ảnh và đăng-Kích hoạt phản hồi​

Đầu ra hình ảnh: Hình ảnh đã chụp được ISP của mô-đun xử lý rồi truyền đến hệ thống-lớp trên thông qua các giao diện như USB 3.0, MIPI CSI-2 hoặc Ethernet.​

Tín hiệu phản hồi (Tùy chọn): Để thực hiện điều khiển vòng-đóng, mô-đun có thể gửi "tín hiệu hoàn thành chụp" đến nguồn kích hoạt bên ngoài.