舟山Basler巴斯勒工业摄像机维修

工业相机SDK接口使用总结
相机调用 ：
我们利用相机采集图像，先要对相机进行相关参数设置及控制，这需要对相机的SDK包比较了解，一般相机厂家都会提供相机SDK，其中包含用户手册和调用Demo，这些都大大降低了调用门槛，提高了二次开发用户的效率。目前用过Balser、海康、大华等相机，其实都是一个套路，都是按照下面几个步骤进行的。
1）枚举设备
2）创建句柄
3）打开设备
4）开始抓图
5）获取一帧并保存图像
6）停止抓图
7）关闭设备
8）销毁句柄
相机同步：
若是开发过程中用到双目或者多目的话，则需要外接同步触发器或者外部触发信号，通过相机同步触发线来实现同步问题。以实际应用过的Basler acA1300-200uc为例，其相机同步触发线具体类型如下：
1 -—— +12 VDC 红
2 —— I/O Input 1 黄
3 —— VCC(加电阻） 蓝
4 —— I/O Out 1 绿
6 —— DCcam Power GND 黑
0000—— I/O GND 白

下面是其中对于不同的工作要求，加载相机对象和卸载相机对象是通用的。而要使用其他模块，如事件对象时，相应的改为加载事件对象和卸载事件对象，以及使用事件对象完成相关任务即可。编程时一定要对整个流程做好规划，特别是硬件编程时一定留意内存泄露，前面分配的资源一定要在后面释放。
下面是五个大流程的详细解析，需要的地方已经加以说明，并注解了需要用到的函数
加载相机对象：
卸载相机对象：
加载数据流抓取对象：
卸载数据流抓取对象：
单帧或连续抓图过程：
按照以上介绍的流程即可实现实时图像采集：
很多人问我要源代码，翻了以前的程序文件夹找到了这个程序，演示了利用Pylon SDK进行相机采集的过程，使用MIL完成界面显示，采集部分封装成了类，可以直接重用。测试相机为Basler相机。注意Pylon仅完成Raw Data的采集，使用MIL的MbufPut完成图像数据的重组，然后MIL自动显示。

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。

需要说明如下几点：
1.这里的初始队列为1-10,都是初始分配为DMA队列的，这个内存分配和释放过程有的SDK是自己负责的，有的则需要用户自己分配和释放，SDK只负责托管使用。
2.一般开始注册一个中断处理函数，当“准备队列”填充完成会自动跳转到中断函数中，借此完成同步操作。也可以是用户自己维护同步结构体，使用查询和等待的方式判断“准备队列”头是否填充完成，是否该用户程序获取数据和处理了。
3.如果用户处理任务非常简单，可以去掉“处理队列”，每次直接GetFrame->处理->PutFrame。如果用户处理任务比较复杂而不希望出现丢帧的现象，则需要用户使用“处理队列”来保存所有可用的Buffer。
4.这里队列也只是能够解决处理速度比采集速度慢少许的情况，主要是对不同处理速度做平均来采集和处理同步。如果每一帧的处理时间太长，这时候“DMA队列” Buffer全部转移到“处理队列” Buffer，就会出现异常情况，这时不同的相机会有不同的处理方法。

如图，每个相机可能有不同的流采集器（Grab Streamer）或同一接口上安装了多个相机(也对应多个流采集器)，对应多个通道（Channel）。对每个通道来说，在实际采集时数据传输实际上是拆分成如图的数据包(Packet) RawData形式传递的，内存中存储形式为一维数组，在每一帧图像的起始存在不同的标识表明一帧的开始和结束，每一个Packet都有标识表明当前所属的通道。为了显示图像，用户程序需要重新将一维数组数据拼装成图像形式，这一过程由用户完成，通常可借助OpenCV或MIL等图像处理包完成该操作。

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。