株洲Basler巴斯勒GIGE相机维修

Pylon 以实时图像采集讲解PylonC SDK使用流程
一般的对于提供硬件编程来说，硬件生产厂家都会提供好SDK使用的手册和实例。手册中一般包括安装和配置流程，一些基本概念的介绍，SDK每个函数使用，SDK使用流程和实例(有些硬件实例直接写在手册中，有些会以单文件存在，还有的两者皆有)。对于上位机软件开发人员来说拿到一个硬件上位机编程任务。
先应该阅读了解其SDK概念，再按照其介绍的SDK开发流程阅读其提供的实例，修改相应的实例为自己所用，有不懂的函数查询一下其用法即可。有些开发人员习惯性的去记其API，这是费时费力的做法，并不推荐。下面主要以实时图像采集讲解Basler相机的PylonC SDK的使用流程。

一、工业相机编程模型和流程
不同的工业相机提供不同的编程接口(SDK)，尽管不同接口不同相机间编程接口各不相同，他们实际的API结构和编程模型很相似，了解了这些再对工业相机编程就很简单了。
DMA技术：
DMA是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和存储器之间直接读写数据，既不通过CPU，也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为"DMA控制器"的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外，在传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样，在大部分时间里，CPU和输入输出都处于并行操作。因此，使整个计算机系统的效率大大提高。
对于工业相机来说，当CMOS或CCD芯片曝光然后将数据转到相机缓存后，这时候DMA会负责将缓存中数据保存到硬盘上位置，正好满足相机高速大数据的传输。一般都会使用DMA来完成实时的数据采集和保存。
多数时候，DMA控制器存在各种接口的图像采集卡中，包括1394/GigE/USB/Camera Link等，这些采集卡有自己的时间控制单元完成和相机曝光的同步，并控制DMA的存取行为。

工作流程：
当相机工作时，就是连续的采集-处理-采集-处理...的过程，但是这就存在一个问题，如果采集的速度比处理速度快，处理不过来，怎么办？在实际中，我们使用队列来解决这个问题，当前帧没有处理完，下一帧到来时直接放入队列等待当前处理完成后再处理它。

编程模型和流程
对于相机来说，常见编程时我们关注三个对象——相机对象、采集对象、参数对象。
相机对象(Camera Object)：负责相机的连接、断开等工作。
采集对象(Grab Streamer)：负责相机的采集队列分配、相机单帧、连续采集。
参数对象(Parameter Object)：负责相机参数的设置。
不同的SDK可能安排不一样，一般来说要不是三种对象的功能合并到“相机对象”中，要不是分为三种对象，其实采集对象和参数对象都是在“相机对象”上封装而来。

随着科技的日渐成熟，工业相机得到了飞速发展。近几年国外的工业相机厂商快速崛起，成为机器视觉领域的，比较有代表性的有：basler相机、灰点相机等。下面我们来看一下工业相机的主要参数：
1.分辨率：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm-1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。
2.像素深度：这个参数也在一定程度上影响着图像质量的好坏。
3.帧率：这个参数是相机采取传输图像速率的一个重要的衡量标准，对于一般的面阵相机一般为每秒采集的帧数，对于大多数线阵相机为每秒采集的行数，这是选择工业相机时得考虑的的一个参数
4.曝光方式：不同的工业相机有着不同的曝光方式。线阵相机一般采用的是逐行曝光方式，面阵相机一般采用帧曝光和滚动行曝光，还有一些面阵相机才用的是场曝光。
5.像元尺寸：像元大小和分辨率共同决定了相机的靶面的大小。而相机靶面有对图像的成像质量有着很大的影响。一般情况下，像元的尺寸越小，越难制造，但是越小的像元成像的质量也就越高。
6.接口类型：不同的工业相机有着不同的接口类型。主要有GIGE千兆网、USB2.0、USB3.0、Camera Link1394A、1394B、等多种类型的接口

智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成，各部分的功能如下:
1.图像采集单元：在智能相机中，图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像，并输出至图像处理单元。
2.图像处理单元：图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储，并在图像处理软件的支持下进行图像处理。
3、图像处理软件：图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下，完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中，以上算法都封装成固定的模块，用户可直接应用而无需编程。
4、网络通信装置：网络通信装置的智能相机的重要组成部分，主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太信装置，并支持多种标准网络和总线协议，从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
机器视觉智能相机与工业相机区别，简言之：智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统;而工业相机是机器视觉系统的组成部分之一