药袋检测与明暗场成像在药房自动发药系统中,通常采用视觉检测方案识别药袋内药粒的数量与外观破损情况。受单一打光方式的成像局限,单帧图像往往无法覆盖全部检测维度的特征信息。通过明暗场分时频闪采集两帧图像,可为后续的图像融合处理提供多维度的成像输入,两帧信息融合后能够更全面地提取药粒的有效检测数据。
但两组光源分时采集的模式,必然存在两帧采集的时间差。在药袋持续运动的产线场景中,若两帧总时间差偏大,药袋位移量超过像素级对齐的合理范围,会显著提升图像融合的难度、降低检测精度。因此,既要通过两帧成像实现信息互补,又需要尽可能压缩两次采集的时间差。
Basler机内定制方案
Basler 在相机固件层面进行了针对性的功能定制:
双曝光 + 双 I/O 输出
单次外部触发信号输入后,相机启动第一次曝光,同步输出第一路 I/O 信号点亮对应光源;第一次曝光完成后,相机按预设时序自动启动第二次曝光,并同步输出第二路独立 I/O 信号点亮第二组光源。
工业相机原生的 Burst 功能已可实现单触发下的双帧序列采集,但帧间间隔受最高帧率周期限制,且无法逐帧绑定独立 I/O 频闪输出,仍需外部控制器分步调度光源。
Basler 定制固件针对明暗场分时频闪场景,在原生 Burst 双帧采集的基础上实现两方面核心功能增强:通过调整机内时序,将两次曝光间隔缩短至24us,远小于常规帧率模式下的帧间隔,有效降低高速运动场景下同一位点明暗场图像的位移偏差;支持每帧与独立 I/O 通道相互绑定,可为两次曝光分别配置不同的成像设置,对应适配明暗场打光环境,仅需输入单次触发信号,相机即可按预设时序自动完成整套双曝光与双光源同步流程,无需外部控制器分步调度与时序编排。
相较于行业常规的「PLC / 外部控制器分步触发、由相机原生频闪输出同步控制光源」的外部触发架构,机内集成硬时序方案可规避外部信号抖动、多设备时钟漂移、控制器输出精度偏差带来的帧间隔波动,在压缩帧间间隔的同时,进一步提升双帧时序的一致性与重复精度。
双 FFC
FFC 的作用是对图像进行亮度均匀化校正,消除由镜头和光源带来的明暗差异。多角度频闪打光下,两个角度的光照分布不同,理论上两帧需要各自对应的校正参数才能分别获得最优的亮度均匀性。Basler机内定制双 FFC 功能,可随双帧采集序列切换对应校正参数,确保每帧图像在自身打光角度下亮度均匀,为后续图像融合提供一致的基础画质。
以上定制功能全部在相机内部完成,对外只需一个触发信号。 不需要外部时序控制器,系统架构更紧凑,总拥有成本更优。
定制能力的价值
双曝光、双路 IO 频闪输出与双 FFC 三项功能的组合,可在相机采集端有效应对多角度频闪打光方案在高速运动场景下的同步采集与图像质量两大核心痛点,为后续的图像处理与融合算法提供一致性更优的图像输入。
当标准相机的原生功能无法匹配特定应用需求时,固件层面的定制化能力,会显著影响方案能否以合理成本、可控的工程复杂度落地。客户无需额外依赖外部时序控制硬件来实现复杂的分步时序逻辑:采集侧的时序同步、光源触发、图像校正均可在相机内部完成,有助于客户将更多研发精力聚焦于图像处理与核心算法优化上。
(Basler)








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