攝像機(jī)外觸發(fā)及同步方式簡介

在機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用中，要獲取運(yùn)動物體清晰的圖像，避免圖像模糊，解決這一問題，就要在物體運(yùn)動至視場（FOV）的中心時(shí)，對其進(jìn)行曝光。

然而攝像機(jī)有自己的掃描周期，當(dāng)它沒有和運(yùn)動物體同步，按其本身的周期作曝光、轉(zhuǎn)移、輸出視頻時(shí)，則極有可能出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的問題。這就要求當(dāng)物體進(jìn)入FOV中心時(shí)，發(fā)出一個(gè)觸發(fā)脈沖，攝像機(jī)中止當(dāng)前的工作，重新開始曝光、轉(zhuǎn)移和輸出視頻的掃描過程，下圖演示了這一過程，當(dāng)外觸發(fā)脈沖出現(xiàn)后，攝像機(jī)強(qiáng)迫中止目前的掃描，重新設(shè)置新的一幀掃描開始，先后起動曝光，電荷轉(zhuǎn)移、視頻輸出等動作。

可重置異步攝像機(jī)時(shí)序圖

CCD攝像機(jī)的外觸發(fā)啟動有二種方式，即異步方式及重置方式。

CCD外觸發(fā)啟動方式

異步方式

CCD平時(shí)處于等待狀態(tài)，只有主振和行振蕩器工作，無視頻輸出，外觸發(fā)來到后，CCD啟動掃描，輸出一幀圖像，如上圖中（a）所示，外觸發(fā)脈沖來到后，從下一個(gè)行同步頭開始一幀圖像掃描，即開始曝光、電荷轉(zhuǎn)移、視頻輸出等動作。

重置方式

CCD按自己的周期工作，并輸出視頻信號，外觸發(fā)來到后，CCD中止目前的動作，重新啟動，開始新的一幀掃描，如上圖中（b）所示。

這二種啟動方式的CCD攝像機(jī)的主振或者行同步都不會因外觸發(fā)脈沖的到來而中止，它們按自己固有的周期工作，當(dāng)外觸發(fā)脈沖出現(xiàn)后，并不是馬上啟動攝像機(jī)工作，而是等待下一個(gè)完整的行同步頭或者主時(shí)鐘上升沿才啟動新的一幀掃描。

所以CCD的啟動按二種方式延遲，行周期和主時(shí)鐘周期，如下圖所示，行同步方式從外觸發(fā)至幀掃描開始的延時(shí)為0至一行的周期，例如64μs（假設(shè)為CCTV）。而點(diǎn)同步方式的延時(shí)為0至CCD主時(shí)鐘周期，例如67ns。可以看出，相比之下點(diǎn)同步方式的延時(shí)誤差小多了。但是點(diǎn)觸發(fā)方式對攝像機(jī)的設(shè)計(jì)要求較高。

攝像機(jī)與外觸發(fā)脈沖之間的同步方式