外部触发(External Trigger)是由相机外部的电平边沿、脉冲或同步信号控制采集事件开始的机制,常用于多相机 硬件同步、机器视觉检测和主动光源控制。
核心问题
自由运行相机按内部时钟不断曝光。外部触发把“何时拍”交给外部系统,例如 PLC、微控制器、同步盒、另一台相机或机器人控制器。这样可以让图像与机械动作、光源闪烁或其他传感器事件对齐。
核心对象
| 对象 | 含义 |
|---|---|
| trigger source | 产生触发信号的设备 |
| trigger input | 相机接收触发的 GPIO/FSIN 引脚 |
| edge | 上升沿或下降沿,表示触发发生 |
| pulse width | 脉冲保持有效电平的时间 |
| trigger mode | 相机等待触发、单帧触发或连续触发的工作模式 |
| exposure time | 每帧实际积分光信号的时间 |
核心机制
典型连续触发流程:
- 配置相机分辨率、曝光、增益和触发模式。
- 相机停止自由运行,进入等待触发状态。
- 外部源按目标帧率输出脉冲。
- 相机检测到有效边沿后开始曝光或安排下一帧曝光。
- 曝光结束后读出图像,再通过 USB、以太网或 MIPI 转发到主机。
触发周期必须满足:
T_trigger >= T_exposure + T_readout + T_marginT_trigger 是两次触发之间的间隔,T_exposure 是曝光时间,T_readout 是传感器读出时间,T_margin 是相机处理和时序裕量。若这个条件不满足,相机可能丢触发、降帧、过曝或输出不完整帧。
工程用途
- 多相机同步:所有相机接同一个触发源。
- 产线检测:物体到达光电开关位置时触发拍照。
- 主动照明:相机曝光窗口内同步打开频闪光源。
- 机器人采集:把相机采样锁定到控制周期或运动事件。
边界与常见坑
- 外部触发需要电气参数匹配:电压、电平极性、最小脉宽、上拉/下拉和公共地。
- “支持触发”要看触发对象:still capture、视频下一帧、曝光起点、读出起点是不同能力。
- 触发模式下有些相机不能实时预览或不能调自动曝光,需要先配置再切模式。
- USB 或主机收到帧的时间仍会抖动;外部触发只约束采集时刻。
- 对 卷帘快门 相机,外部触发只能约束帧或首行起点,不会让所有行同时曝光。