海口Basler巴斯勒贴片机相机维修

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。

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，相比于市面上普通相机来说，具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。它由两大基本部件组成：图像感光芯片和数字化的数据接口。
Basler 作为计算机视觉行业的标准制定者，一直致力于为客户提供一站式解决方案。BASLER工业相机广泛应用在人工智能设备中，持续赋能智能制造，随着智能设备产品的增多，后期使用上坏的可能也很多，坏了就淘汰扔掉吗？对于现在的制造成本来说，对工业相机进行维修是非常理想的选择，不仅缩短设备维修的时间，也大大节省了设备购买的成本，对于深耕视觉设备工业相机维修10年以上的技优电子来说，不仅交期快，修复率也高。

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。

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。

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其本质的功能就是将光信号转变成高清工业相机为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD或CMOS芯片的相机。

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