5 stappen om LED te activeren vanaf Machine Vision-camera's met behulp van een stroboscoopcontroller

Leer hoe u een LED-lichtbron kunt aansluiten en activeren met een machine vision-camera met behulp van een industriële stroboscoopcontroller. Dit is van toepassing op zowel USB3- als GigE-machine vision-camera's die een triggeruitgang hebben. We hebben de volgende hardware gebruikt: 12V-voeding, een industriële LED-lamp, een MERCURY2-serie Daheng Imaging machine vision-camera en een triggerbare industriële stroboscoopcontroller, de ACC-MV-LED-STROBECONTROLLER-V1 .

Hulp nodig bij het selecteren van een machine vision camera of verlichting? Neem contact op met ons deskundige team en wij nemen zo snel mogelijk contact met u op

Hoe de stroboscoopcontroller aan te sluiten

De stroboscoopcontroller heeft een open kabel voor ingangsaansluiting. Verbindingen zijn:

De controller creëert een uitgangsstroboscooppuls van een gedefinieerde duur door een stijgende flankdetectie van de triggeringang.

De uitgang is aangesloten op een 2-pins JST SM-connector. Hiermee kan deze direct worden aangesloten op onze 12V LED-spot voor telecentrische lenzen. Als u de lichtconnector van de stroboscoopcontroller verwijdert, vindt u de volgende aansluitingen:

Stap 1: Programmeer de activeerbare Industrial Strobe Crontroller

Deze stroboscoopcontroller kan worden geprogrammeerd met behulp van DIP-switches, zonder dat de stroboscoopcontroller op een computer of ander programmeerapparaat hoeft te worden aangesloten.
De controller creëert een uitgangsstroboscooppuls van een gedefinieerde duur door een stijgende flankdetectie van de triggeringang.

Stap 1.1: De lichtpulseenheid van de stroboscoopcontroller instellen

De positie van de DIP-schakelaar S1 stelt de eenheid van de uitgang in milliseconden of microseconden in:

Stap 1.2: De stroboscoopduur aanpassen

De stand van DIP-schakelaar S2 van de stroboscoopcontroller regelt de werkelijke duur van de puls.

De kortste stroboscooptijden zijn 10 µs of 11 ms. Als u de stroboscoopcontroller op een kortere tijd instelt, geldt de kortst mogelijke duur, 10 µs of 11 ms.

U moet de duur instellen op basis van binaire getallen, waarbij u de schakelaars instelt van rechts (aangeduid met “1”) naar links (aangeduid met “10”).

Dit is een voorbeeld van hoe u de stroboscoopcontroller kunt instellen voor een stroboscoopduur van 50 microseconden:
50 in binair getal is 0000110010

Onze schakelaars worden dus ingesteld op 1=Aan en 0=UIT. Vanaf de rechterkolom “1” naar links:

UIT AAN UIT UIT AAN AAN en de ongebruikte DIP-schakelaars staan ​​UIT .

Nu is uw industriële stroboscoopcontroller geconfigureerd voor gebruik.

Tip: Bereken de binaire waarde

Een eenvoudige manier om de binaire waarde te berekenen is de Microsoft Windows-rekenmachine.
Open het navigatievlak (drie horizontale lijnen) en kies Programmeur. Kies DEC-invoer, aangegeven door de blauwe markering. Typ uw gewenste waarde.

De binaire waarde wordt weergegeven naast BIN:

Stap 2: Sluit de LED aan op de Industrial Strobe Controller

Het aansluiten van de industriële LED-lamp op de stroboscoopcontroller is eenvoudig aan te sluiten en te spelen.

Houd er rekening mee dat de lichtspanning 12V of 24V moet zijn en niet meer dan 2A mag verbruiken.

De spanning van uw voeding moet hetzelfde zijn als de spanning van de lamp.

Wanneer u een 12V-lamp gebruikt, kunt u deze rechtstreeks op de stroboscoopcontroller aansluiten of een standaard 12V-verlengkabel met 2-pins JST SM-connectoren gebruiken.

Als u een 24V-lamp gebruikt, moet u de 2-pins connector omzetten naar een 3-pins JST SM-connector. Wij bieden een optie aan inclusief deze adapterkabel om de licht- en flitscontroller eenvoudig aan te sluiten.

Stap 3: Verbind de Industrial Machine Vision Camera met de voeding en stroboscoopcontroller

Om een ​​industriële camera aan te sluiten heeft u een I/O kabel nodig. In ons geval gebruiken we CABLE-DI/O-5M . We moeten de (stroboscoop)uitgang van de camera gebruiken om de stroboscoopcontroller te activeren. Voor Daheng Imaging-camera's is dit een optogekoppelde uitgang genaamd Line1, die gebruik maakt van pin 7 en pin 8 van de I/O-connector van de camera. Dit komt overeen met de wit/groene draad en de wit/blauwe draad van de genoemde I/O-kabel.

Voor een snelle en eenvoudige testopstelling raden wij het gebruik van WAGO compacte verbindingsconnectoren 221-413 of soortgelijke aan. Dit mag niet worden gebruikt voor een permanente installatie.

We hebben een vereenvoudigde tekening gemaakt met de juiste kleuren hoe je de industriële camera aansluit op de stroboscoopcontroller en de voeding.

Puur als achtergrondinformatie geven we graag het schema van de camera-uitvoer:

En het invoerschema van de stroboscoopcontroller:

Tip: Overdrijf de LED om meer licht te krijgen

U kunt een 48V-voeding met een 24V-lamp of een 24V-voeding met een 12V-lamp gebruiken om het LED-licht te overmatig te laten flitsen. Er gaat tweemaal zoveel stroom door de LED's. Hierdoor zal de lichtintensiteit hoger zijn.

De inschakelduur moet minder dan 10% zijn om ervoor te zorgen dat de LED niet snel achteruit gaat. Dus binnen 1 seconde moet de LED maximaal 100 ms (10%) aan zijn. Met een framerate van 50 fps zou het LED-licht maximaal 2 ms per beeld moeten flitsen.

Stap 4: Trigger- en strobe-instellingen van Industrial Machine Vision Camera instellen

Sluit de industriële camera aan op de computer. Start de SDK (GalaxyView-applicatie bij gebruik van een Daheng Imaging Camera) en open de camera-interface.

Configureer voor triggering de volgende instellingen (aangeduid in het rode vak):

LijnSelector -> Lijn1
Lijnbron -> Stroboscoop

Wanneer u “Strobe” selecteert, stuurt de camera een signaal naar Lijn1 wanneer alle pixels van de sensor tegelijkertijd licht opvangen.

De genoemde instellingen zijn gemarkeerd in het rode vakje in de onderstaande afbeelding.

Stap 5: Stel de belichtingstijd van de Industrial Machine Vision Camera in

Nu de softwaretrigger is geprogrammeerd, moeten we de belichtingstijd instellen. Voor een machine vision-camera met globale sluitertijd is dit eenvoudig omdat bij het begin van de belichting alle pixels open zijn voor het opvangen van licht. Daarom zal elke belichtingstijdwaarde een stroboscooptriggerpuls genereren. Bij een machine vision-camera met rolluiken is dit niet het geval.
Wanneer een rolluiksensor wordt gebruikt, werkt de stroboscoopuitgang alleen gedurende de periode dat alle lijnen van de sensor licht opvangen (zie onderstaande afbeelding).

U zult merken dat bij een verkorting van de belichtingstijd, bijvoorbeeld 10 ms, de stroboscoopuitgang niet meer werkt. De reden hiervoor is dat er geen moment is waarop alle pixels van de rolluikcamera tegelijkertijd klaar zijn om licht op te vangen.

Stap 5.1 Hoe u de framesnelheid berekent

Over het algemeen is de minimale belichtingstijd voor het gebruik van een flitseruitgang:

t _min = 1/maxFrameraat

In dit voorbeeld kan de industriële vision-camera 19 fps halen, dus de minimale belichtingstijd is:

t _min = 1/19 ms = 52 ms

Na 52 ms vangen alle sensorlijnen licht op en kan de flitser worden geactiveerd. Als u een LED gedurende 1 ms wilt laten flitsen, is de berekening voor de belichtingstijd van de industriële camera:

De meeste industriële camera's bieden een softwareoptie om de belichtingstijd in te stellen. Voor onze Daheng machine vision SDK bevindt deze zich op: AcquisitionControl -> ExposureTime

Stap 5.2: Verdere verbeteringen van de camera-instelling

Met een belichtingstijd van 53 ms zou de industriële camera ook omgevingslicht kunnen vastleggen. Om dat te elimineren, moet je de iris van de lens sluiten.

Een procedure om de juiste instelling te vinden is:

• bedek de LED
• sluit vervolgens de iris van de lens totdat je een zwart beeld hebt
• Ontdek nu de LED
• als de afbeelding overbelicht is, sluit u de Iris verder
• of verleng de stroboscoopduur als het beeld te donker is

Nu heb je een werkende opstelling waarbij de industriële machine vision-camera de industriële stroboscoopcontroller activeert om een ​​LED te laten knipperen.