http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 04:02:07 來源:
在zai某mou些xie應ying用yong場chang合he中zhong,如ru果guo需xu要yao處chu理li來lai自zi多duo台tai相xiang機ji的de圖tu像xiang時shi,則ze圖tu像xiang記ji錄lu的de精jing確que時shi間jian或huo準zhun確que的de先xian後hou順shun序xu對dui後hou續xu處chu理li至zhi關guan重zhong要yao。若ruo相xiang機ji能neng夠gou提ti供gong時shi間jian戳chuo,則ze可ke為wei不bu同tong的de圖tu像xiang數shu據ju建jian立li時shi間jian基ji準zhun。然而,相機的時間基準要能夠精確匹配,這一點至關重要。通過使用“精確時間協議”(PTP),HK IDS GigE Vision相機(固件版本2.2或以上)能夠輕鬆實現同步。
借助精確時間協議(PTP)同步HK IDS GigE Vision相機
精確時間協議(PTP)是一種時間同步標準(IEEE1588),它ta使shi通tong過guo網wang絡luo連lian接jie的de設she備bei實shi現xian時shi間jian同tong步bu。支zhi持chi此ci標biao準zhun的de相xiang機ji可ke在zai特te定ding的de周zhou期qi內nei與yu主zhu時shi鍾zhong交jiao換huan同tong步bu信xin息xi。利li用yong各ge自zi發fa送song和he接jie收shou時shi間jian中zhong的de時shi間jian戳chuo信xin息xi,相xiang機ji內nei部bu的de計ji數shu器qi可ke實shi現xian精jing確que地di校xiao準zhun和he同tong步bu。
所有固件版本為2.2及以上的HK IDS GigE Vision相機都可與PTP兼容!
IEEE1588時間戳是以1970年1月1日0時0分為計時起點,支持1納秒(1 GHz)的時間分辨率。然而,由於延遲和信號運行時的不準確性,聯網設備的時間同步精度達微秒級。
PTP應用案例
PTP作為一種基礎協議,通過為圖像數據提供時間基準,為各種應用奠定基礎。視應用要求及網絡基礎設施的複雜性的不同,PTP可以通過不同的方式來實現。
01 相對時間戳同步
zaibenanlizhong,suoyouxiangjidouzaitongyigewangluo。qizhongyitaixiangjiweizhufuwuqi,qiyuxiangjiweicongfuwuqi。suoyoucongxiangjideshijianchuoyuzhuxiangjitongbu。xiangjijibutigongjueduishijianchuo(實時),同時在無其他操作的情況下,也無法實現同步觸發。

優勢:
■ 在(zai)該(gai)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)中(zhong),相(xiang)對(dui)時(shi)間(jian)戳(chuo)確(que)定(ding)所(suo)有(you)相(xiang)機(ji)圖(tu)像(xiang)記(ji)錄(lu)的(de)時(shi)間(jian)分(fen)配(pei)。此(ci)外(wai),相(xiang)對(dui)時(shi)間(jian)戳(chuo)還(hai)能(neng)確(que)定(ding)哪(na)一(yi)張(zhang)圖(tu)像(xiang)為(wei)第(di)一(yi)張(zhang),以(yi)及(ji)不(bu)同(tong)相(xiang)機(ji)的(de)圖(tu)像(xiang)時(shi)差(cha)大(da)小(xiao)。
■ 無需額外的操作和成本,即可為特定的網絡基礎架構生成相對時間戳。
02 利用絕對時間同步時間戳
本案例中,聯網相機與外部主時鍾同步。該PTP主時鍾可以是支持“硬件時間戳”的網卡——若無硬件支持,同步精度將顯著降低。除必要的硬件外,還需要支持PTP的軟件。

優勢:
■ 具備全局(實時)時間戳的圖像內容可跨越當前的應用限製,與任何其他使用實時時間基準的信息相關聯。
■ 對於其它使用全局時間基準的應用場合或評估,圖像內容可以重用。
使用PTP:“相對同步”
硬件設置
兩台不同的固件版本為2.2(支持PTP)的HK IDS GigE Vision相機(GV-526xFA-C和GV-504xCP-M)連至同一網絡交換機。一台額外的主機PC,僅用於控製和配置相機,不涉及相機的PTP同步。
軟件設置
可通過“PtpControl”下的相機功能節點圖查找所有PTP配置功能。隻有固件需為2.2或以上版本的相機才能使用這些功能。我們在主機PC上安裝配套軟件,來設置PTP同步。
將一台相機配置為PTP主時鍾
GV-526xFA-C相機應設置為PTP主時鍾。在軟件中打開相機,並將“PtpEnable”設為“True”,啟用PTP。另外,將“PtpSlaveOnly”設為“False”為相機賦予“主時鍾”角色。
# Configure master camera
PtpEnable = True
PtpSlaveOnly = False
將另一台相機配置為PTP從時鍾
GV-504xCP-M相機應設為PTP從時鍾。同理,將“PtpEnable”設為“True”以啟用PTP。此時,這台相機僅作為從時鍾使用。將“PtpSlaveOnly”仍設為“True”。
# Configure slave camera
PtpEnable = True
PtpSlaveOnly = True
創建主從等級
在完成主從時鍾配置後,主-從等級將自動創建。對於主時鍾相機,可通過“PtpStatus”由“Listening ”變成“Master”來確定。對於從時鍾相機,可通過“PtpStatus”先由“Listening”變為“Uncalibrated”,並在與主時鍾相機同步後變為“Slave”來確定。
在通過相機的新PTP功能完成主從等級創建後,“相對同步”也隨之完成。
啟用時間戳
如果您希望對圖像數據使用已同步相機生成的時間戳,則必須將時間戳作為元數據,啟用元數據(及塊數據)傳輸。
首先,將“ChunkModeActive”設為“True”,以通過圖像緩衝區啟用塊數據傳輸。然後,通過“ChunkSelector”選擇“Timestamp”,並通過“ChunkEnable”開關啟用時間戳。
# activate chunk data creation
ChunkModeActive = True
# enable "ChunkTimestamp"
ChunkSelector = Timestamp
ChunkEnable = True
這時,相機所采集的每一張圖像將具備相應的時間戳,並借助圖像緩衝區(通過塊數據)傳輸至主機PC。這樣,塊數據及時間戳可通過任何視覺標準軟件進行讀取。
圖像采集
如(ru)果(guo)應(ying)用(yong)中(zhong)需(xu)要(yao)對(dui)帶(dai)時(shi)間(jian)戳(chuo)的(de)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)處(chu)理(li),則(ze)圖(tu)像(xiang)的(de)記(ji)錄(lu)時(shi)間(jian)和(he)相(xiang)機(ji)的(de)觸(chu)發(fa)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)取(qu)決(jue)於(yu)來(lai)自(zi)多(duo)台(tai)相(xiang)機(ji)的(de)圖(tu)像(xiang)是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)的(de)采(cai)集(ji)時(shi)間(jian)(同步圖像采集)以及時間關聯偏差(時間戳抖動)youduoda。genjuyingyongyaoqiu,xuxuanzeshihexiangjidechufamoshi。zaizuochuzheyixuanzeshi,yaokaolvdejuedingxingdeyinsubujinbaokuobutongruanjianheyingjianxinhaomoshidejingdu,yebaokuobushuheshiyongsuoxucaozuohechengben。weijianzhaxianqianpeizhide“相對同步”,我們使用每秒脈衝數(PPS)信號來觸發相機,以實現同步自由運行。
同步自由運行
顧名思義,在PTP功能啟用的情況下,每台相機(主時鍾相機和從時鍾相機)的PPS信號會每秒生成一個。因此我們可借助PPS信號檢查相機的同步狀態。這一信號被設置為觸發源,因此每秒鍾將觸發一次圖像采集。除了由“相對同步”導致的幾微妙的偏差,相機生成的圖像時間戳應為一致。通過PPS信號實現所有相機同步自由運行的操作如下:
# image acquisition configuration for both cameras
LineSelector = Line2
LineMode = Output
LineSource = PPS
TriggerSelector = ExposureStart
TriggerMode = On
TriggerSource = Line2
# Limit bandwidth on both cameras
DeviceLinkThroughputLimit = 60000000
# Start acquisition on both cameras
Execute AcquisitionStart

同步PPS觸發信號將觸發相機在同一時間點進行圖像采集
讀取時間戳
weizaiyingyongchanghezhongchulishijianchuohetuxiangneirong,ninxuduqudangqiantuxianghuanchongqudekuaishuju。kuaishujuweizhizaoshangxiangguandeyouxiaofuzaihuanchongqu,qicunchubujutongchangweizhi,yinciwomenjiangtongguojiediantulaiduqugegeyuanshuju。weici,suoyouxianyoudeyuanshujujiqibiaozhundejiedianmingchengjiangcongGenTL傳輸至節點圖,以便通過標準的API進行訪問。
以下的源代碼片段為您演示如何從圖像緩衝區中提取時間戳。安裝包也為您提供了有關塊數據處理的完整源代碼示例。
// Get buffer from device's datastream
const auto buffer = m_dataStream->WaitForFinishedBuffer(5000);
// check buffer for chunks
if (buffer->HasChunks())
{
// update nodemap with current chunk data
m_nodemapRemoteDevice->UpdateChunkNodes(buffer);
// Get the value of the timestamp chunk
const auto chunktimestamp = m_nodemapRemoteDevice->FindNode<peak::core::nodes::FloatNode>("ChunkTimestamp")->Value();
}
總結
當涉及圖像內容的時間分配時,PTP是shi多duo相xiang機ji應ying用yong場chang合he中zhong一yi個ge重zhong要yao的de基ji礎chu功gong能neng,能neng夠gou輕qing鬆song實shi現xian相xiang機ji間jian的de相xiang對dui同tong步bu,無wu需xu額e外wai的de硬ying件jian和he軟ruan件jian支zhi持chi。在zai許xu多duo應ying用yong場chang合he中zhong,相xiang對dui相xiang機ji同tong步bu也ye足zu以yi確que保bao圖tu像xiang在zai“相同”的時間或以正確的順序使用。相機還配備外部定時器,適用於全局同步。