介面與標準

GigE Vision 2.0:多相機系統的簡單解決方案

GigE Vision 2.0 可更精確進行多相機系統同步,並實作即時處理和多相機控制,因而徹底改變工業影像處理。在精確測量、運動追蹤或複雜影像資訊的協調方面,對業界十分重要。

GigE Vision 2.0 提供哪些功能?

GigE Vision 2.0 為多相機系統與即時處理提供各種選項。該標準中最重要的組成部分,是精確時間控制和動作命令。

精確時間協定 (PTP)

GigE Vision 2.0 標準的一個重要組成部分,就是 IEEE 1588 精確時間協定,簡稱 PTP。PTP 是一種網路協定,用於在網路中的多台相機之間進行精確的時間同步。若要使用 PTP 協定,您的相機型號必須與 PTP 相容。相容於 PTP 的工業相機,會先確定在所有相機之中,哪一台的時鐘最準確。PTP 使用兩種類型的時鐘;一種是主要時鐘,另一種是從屬時鐘:

  1. 主要時鐘:在理想情況下,使用 GPS 接收器來控制主要時鐘,以和協調世界時間(即 UTC 時間)同步。

  2. 從屬時鐘:其他相機與擔任主要時鐘的相機同步,直到所有相機都以相同、以奈秒為單位的精確系統時間來運作。

使用 PTP 協定後,所有相機都能以相同的系統時間運作;也就是說,每一台相機都會在完全相同的時間來錄製所有影像。  

PTP 精確時間協定 (IEEE 1588)

動作指令

GigE Vision 相機從開發的最初階段起,就能夠接收並回應所謂的動作指令。

動作指令是一種乙太網路封包,可以從網路用戶端傳送到網路上的多個接收端。動作指令最重要的使用案例是透過網路來觸發影像拍攝。過去,如要同時觸發多個 GigE 相機,需要透過相機的數位 I/O 介面,以纜線來連接,將每一台相機都連接到觸發源。  

使用 GigE Vision 2.0,即可在動作指令中加入 PTP 時間戳記,以指定應執行動作指令的確切系統時間。這稱為排程動作指令。排程動作指令可在不使用實體觸發線的情況下進行即時操作。  

 多相機動作指令

GigE Vision 2.0 的實作:下列應用受益於 Vision 標準

需要多相機同步控制和高性能影像拍攝的應用範圍很廣,包括半導體檢測、交通和運輸、運動和動作分析等。

半導體檢測

半導體檢測

半導體檢測是一個採用規畫好行動指令的工業影像處理案例。半導體以均勻的速度在傳送帶上運輸,並連續通過四個工業相機;這些相機的安裝方向垂直於傳送帶。每個相機同時拍攝半導體影像,以便將單一影像精確地組合成整體影像。GigE Vision 2.0 能確保這種微秒精度的同步。

交通運輸

交通運輸

交通運輸領域使用強大的多相機系統,例如用於檢測紅燈違規:  

  1. 當車輛在紅燈時越過停止線時,會觸發相機。

  2. 此外,安裝在道路對面的第二台相機一會檢查車輛是否真的越過道路,還是只是超過停止線。

可在影像上記載精確的時間戳記,以便當局查核違規行為並據以執法。

運動與動作分析

在許多現代化體育場館中,配有多台具備多相機控制功能的相機,可以從不同角度來記錄足球比賽。所有相機都會同時錄製影像。然後將同步影像合併以建立 3D 影像,這樣可以產生比賽的 360 度視角。不僅可以滿足足球迷的觀賽需求,對教練來說也是很實用的分析工具。  

使用 GigE 2.0 進行影像同步與即時處理  

運用 GigE Vision 2.0 標準與 PTP 協定 (IEEE 1588),影像處理系統中的多台相機,可以透過單一軟體指令來同步觸發,無需額外的硬體觸發器。如此可以降低系統成本安裝工作量,特別是使用乙太網路供電的相機。使用 GigE Vision 2.0,就可以使用單線材解決方案,因為電源、控制、影像拍攝和同步等四種基本功能將能合而為一。  

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