简介：
三角反射原理：
测量范围：
线缆：
利用Cognex VisionPro从DS900系列传感器获取图像
本文档包含以下部分。
- 通过VisionPro处理DS900的内容
- 配置DS900采集
- 参数设置方法
- 附录A
- 附录B
- 加载现有应用程序
介绍从康耐士DS900激光位移传感器采集图像所需的步骤。
必要条件：
- 视觉控制器或PC启动并使用Cognex VisionPro软件进行配置。
- 正确连接DS900的任何电气元件（例如编码器）。
关于连接硬件的说明，请参阅“DS900系列位移传感器快速参考指南”（参见附录B）。
通过VisionPro处理DS900的内容———————————————————
1、配置DS900的IP地址
启动Cognex GigE Vision配置程序。 如果您的桌面上没有配置器，请参见附录B。 按照GigE Vision摄像机用户指南（参见附录B）中的说明配置设备的IP地址。
2、启动VisionPro®QuickBuild软件
通过双击VisionPro®QuickBuild图标启动QuickBuild。
3、将DS900传感器初始化为采集源
A、在QuickBuild工作区中，找到并双击CogJob1下的图像源条目。
B、在“图像源”对话框中，选择相机作为源。
C、在“图像采集设备”下拉列表中，找到DS900设备，然后单击“初始化采集”。
4、配置采集设置
请继续阅读下面的“配置DS900采集”部分。
配置DS900采集———————————————————
本节将介绍采集配置界面各个选项卡中各种参数的设置。
设置标签
曝光
曝光值（以毫秒为单位）应根据扫描的材料进行设置。
建议如下：
表1：推荐的快门时间（近似）
| 目标材料 |
快门时间 |
| 白色纸/塑料 |
10 - 50μs |
| 彩色塑料 |
50 - 100μs |
| 金属表面 |
0.1 - 1ms |
| 黑色塑料/橡胶 |
0.5 - 1ms |
超时
如果启用，此设置（以毫秒为单位）应设置为大于以下三个因素的总和：
1、采集请求和采集开始之间的最大时间（可能由于使用编码器时启动运动的延迟）;
2、扫描部件所需的最大时间（由运动速度和扫描长度控制）; 和
3、扫描完成后完成图像数据传输所需的最长时间。
选通和触发选项卡
- 触发模式
只有两种支持的模式是手动和自由运行。 DS900系列传感器不支持硬件触发。 自由运行模式可以使采集支持稍高的线速率。 设置Auto和Semi分别将系统设置为Free和Manual的等效状态。
图像属性选项卡
- 区域
原点X和原点Y参数应始终设置为零。 Height参数可以根据扫描的产品长度而变化，但不应大于64000.适当的值可以通过以下公式估计：
采集线速率*产品长度/运动速度
- 输出像素格式和ROI模式
使用两者的默认值（自动）。
校准选项卡
使用默认参数。
- 主3D校准空间：Sensor3D，
- 2D校准空间名称：Sensor2D，
- 所选空间：已选中。
GigE标签
- 功能访问
此部分可用于设置或查询各种GigE功能。强烈建议不要使用此部分设置GigE功能，因为这样做可能会导致不可预测的结果，甚至可能导致采集失去响应和无法恢复。但是，可以安全地查询GigE功能。要执行查询，只需在要素文本框中键入要素名称，然后按读取按钮。然后，该要素的值将返回到“值”文本框中。
- 传输超时
此值类似于“设置”选项卡上的超时值，但不需要包括预获取时间。建议初始设置为20000毫秒。注意，如果命中超时，将返回以下获取错误消息：“获取失败异常。 （缓冲区检索失败（MISSING_PACKETS））“
通常，它需要被设置为比预期的最长获取所花费的时间更长的值。如果编码器停止一段时间，然后继续，则空闲时间必须包括在传输超时的估计中。
- 数据包大小
设置此值在DS900采集的情况下不起作用，因为它由Cognex采集驱动程序内部控制。
- 延迟级别
此值应保留其默认值3。
自定义属性选项卡
此选项卡用于设置其他选项卡中不可用的各种相机参数。 在DS900的情况下，有许多重要的参数需要使用此方法设置。 每个参数将在下面概述。 使用位于功能列表上方的添加新按钮（Acquisition Profile Plus演练DS 900 Acquisition addnewbutton）添加参数。 使用位于功能列表上方的删除按钮（Acquisition Profile Plus演练DS 900采集删除按钮）删除参数。 网格中参数的顺序决定了它们写入相机的顺序。 此顺序在大多数情况下无关紧要，但可能会在添加非默认参数时产生影响，这些参数可能会对设置产生影响。 下表列出了用于配置正确采集的参数。 可选参数如此标记。
- 注意
请不要使用红色参数！
表2：DS900摄像机参数表
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DS900类别 |
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| 相机模式 |
范围（默认） 完成多行扫描后返回16位范围图像。 图像的大小反映了在“图像属性”选项卡中设置的参数。 强度 返回包含从单次采集返回的配置文件的1280x1024图片。 灰度范围 返回包含在范围模式中返回的图像的16位范围图像以及同一扫描的散射亮度图像。 后者可以与2D图像分析工具一起使用。 注意 有关实际示例，请参阅QuickBuild示例作业使用RangeWithGrey图像部分3D示例应用程序。 |
| XScale |
用于设置图像在X方向（水平）的缩放系数。 降低XScale会使数据填充更多的图像宽度。 它不会更改保留在提供的像素值（图像属性选项卡|宽度参数）的输出图像大小。 |
| 启用重新采样
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当启用（默认）时，将对所采集的图像进行重采样以产生所需的X缩放。禁用时，图像将返回到获取的用户（1280像素宽，作为推荐设置）。由于默认值为true，所有范围图像都将重新采样。
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| 运动输入
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| 每行的步数
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此设置应用于控制编码器脉冲与所采集线路的比率。增加此值会降低传感器采集线的速率。默认值为4。 |
| 每周期距离
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采集线之间的运动毫米数。这由编码器规格设置，根据StepsPerLine参数减小。对于正方形像素，此值必须与XScale参数值匹配。默认值为1.更改每个循环的距离不会更改范围图像的外观。此属性不以任何方式影响图像缩放。为了实现“正方形像素”，每像素的XScale必须匹配实际上在每像素的Y中获取的。更改此属性不会影响。 |
| 预期运动速度
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这应该与运动级的物理速度匹配，以毫米每秒为单位。默认值为200。 注意 这仅适用于运动输入参数设置为模拟编码器。 |
| 忽略TooFast编码器 |
启用时，采集线路速率将限制为相机能够采集的速率。当使用外部编码器并且编码器驱动太快时，采集将有效地由基于时间的编码器控制。默认值为False，因此过快的编码器速率将被标记为错误。请注意，DS900上不能配置编码器方向，编码器分辨率和单通道编码器。如果禁用此参数，则采集将引发编码器超限错误（如果编码器脉冲速率超过最大采集帧速率）。启用此参数将导致遗漏的编码器脉冲被忽略。用于VisionPro 8.4的DS900系列不会生成缺少线。 |
| 测量领域
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控制梯形扫描区域的哪个部分是从中返回的数据。请参阅测量字段查找表以确定需要设置的值。默认值为5。 |
| 阈
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扫描轮廓上满足或超过阈值的像素用于产生距离图像。低于阈值的像素被视为缺失。范围为0 - 255.默认值为128。 |
| 阈值动态
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允许传感器自动调整配置文件的阈值，以通过在配置文件的不同部分允许不同的阈值来实现改进的结果。默认值为OFF。 |
| 配置文件相机获取方向 |
当设置为激光到镜头时，将调整图像变换，并可选择垂直翻转图像以校正镜像。默认值为“镜头到激光”。 |
| 数据包间超时
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C控制在超时之前驱动程序在数据包之间等待的时间间隔的最大值。由于DS9xx传感器在获取数据包时发送数据包，因此当使用物理编码器时，超过此间隔的任何停止或极限运动减慢都会导致采集失败。默认为1000 mSec。 自动更正像素行顺序 当为真（默认值），轮廓相机获取方向设置为激光到镜头时，获取的距离图像将垂直翻转以删除镜像。 |
| 激光模式
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将需要设置以产生可靠的采集。 概要：
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| 激光延迟 |
指定激光打开和开始采集之间的延迟时间（以秒为单位）。默认值为0.005（5 mSec）。如果延迟设置为大于1秒，则会发生采集错误。将激光延迟设置为0会导致无延迟。 |
| 相机功能类别| 算法控制 |
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| 中位数
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定义要应用于轮廓的中值滤波器的内核大小，以帮助平滑和降噪。 可能的值是禁用，3位数，中位数5，中位7的默认值是禁用。 |
| 平均
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定义要应用于轮廓的平均滤波器的内核大小，以帮助平滑和降噪。 可能的值是禁用，平均3，平均5和平均7。 默认值是禁用。 |
警告
更改任何自定义参数后，请务必点击不同的参数，以便修改的行失去焦点，以使更改生效！ 单击其他选项卡还可设置属性。
参数设置方法————————————————————————————————
1、查看配置文件：转到自定义属性选项卡，将相机模式属性设置为强度。开始实时视频，将图像适合显示，然后提高/降低相机，直到在图像的中间部分看到目标部分的条纹/轮廓。关闭实况视频窗口并将属性设置回范围。
注意
用于强度模式的测量场是测量场0，这不是测距模式采集的默认值。
2、转到自定义属性选项卡，并将测量域属性设置为0.这使得能够处理整个测量梯形中的数据。
3、将运动输入设置保持在默认的模拟编码器状态，并获取距离图像。观察数据是否丢失。如果数据丢失，可能是由于曝光过低和/或阈值设置过高。对于许多应用，0.5的曝光是适当的。此外，将阈值从默认值128减小到64或更低是不寻常的。可以在“自定义属性”选项卡上调整阈值。更改曝光或阈值并重新采集，直到获得良好的图像。
4、缩小测量范围以获得更高的扫描速率。如果扫描的配置文件只显示在工作部分的特定段中，则可以使用下面的附录A在自定义属性中设置非零测量字段值。获取您的零件的图像并优化您的测量场。 （即使您将使用物理编码器，仍可使用模拟编码器）。确保零件的所有部分都可见。有关DS900单元工作部分的尺寸，请参阅“DS900快速参考指南”。
5、定义距离图像的Y坐标空间。采集线速率和生成的Y坐标轴取决于以下参数：每周期距离，每线步长和预期运动速度。仅当使用模拟编码器时，“预期运动速度”属性才适用。 （如果使用物理编码器，采集速度取决于移动部件的速度。）当您使用非默认设置开始采集时，可能会遇到超时条件。您应该在此设置阶段设置足够大的超时，您应该稍后完善。有关详细信息，请参阅步骤8。
A、如果您使用物理编码器，请按照以下步骤操作：
- 将运动输入设置为编码器。在这种情况下，将忽略预期运动速度值。
- 确定所选测量字段支持的最大线路速率。请参阅下面的附录A.
- 设置每周期距离值，这是编码器的属性。它表示编码器的一个完整正交波形（周期）的距离。距离单位为毫米。
- 现在，您需要确定您的设置的每线工作步骤值。每行的步长是编码器步速和摄像机线速度之间的一个除数，它允许将物理运动的速度与摄像机支持的线速度相匹配。这些值的关系由以下等式控制：
线速率=运动速度/（每周期距离*每线步长/ 4）
- 选择每行的步数值（如果可以，则为阶段运动速度），以保持线速率低于最大支持线速率。
- 每行更小的步长将允许更好的Y分辨率，但可能超过最大相机线速率，并导致编码器超限。
- 可选：如果您的编码器设置可能产生抖动或其频率不恒定，则可以避免由于编码器超限而导致的丢弃采集（如果将Ignore Encoder Overrun属性设置为true）。在这种情况下，如果由于时间超限条件而跳过行，则范围图像可能包含相对于物理Y维度的失真。
B、如果使用模拟编码器，请按照以下步骤操作：
- 将运动输入设置为模拟编码器。
- 确定所选测量字段支持的最大线路速率。请参阅下面的附录A.
- 设置Expected Motion Speed属性以匹配零件运动的速度。单位为mm / sec。
- 将每行的步长设置为4.这允许您仅使用“每周期距离”属性来调整线速率。
- 使用以下公式设置每周期距离，以获得距离图像的最佳Y分辨率。
每周期距离=预期运动速度/（最大线速率）
- 定义范围图像的X坐标空间。 XScale是像素的大小（以毫米为单位）。这意味着当照相机处理固定宽度的毫米范围数据时，XScale值确定在其上呈现该数据的X方向上的像素数。要确保像素的宽度与指定的XScale完全匹配，请始终保持Enable Resampling属性为true。要在传感器2D和传感器3D坐标空间中实现正方形像素，XScale和YScale应匹配。 YScale是一个计算属性，它已经通过在上一步中设置的参数在此时确定。 YScale可以计算为：
YScale =每周期距离*每行的步长/ 4
设置XScale以匹配计算的YScale以获取正方形像素。或者，您可以选择不同的XScale，以更好地利用图像的像素宽度，并减少丢失的像素。 XScale不影响处理速度和编码器超限条件。作为指导，有效的XScale通常在0.05和0.01之间。其他值也可以工作，但会导致图像不必要的欠采样或过采样。
7、将ROI高度值调整为对于范围图像足够大，以覆盖部件的所需部分。您可能需要按照下一步中所述调整各种超时。您可以在“图像属性”选项卡中执行此操作。
8、设置正确的超时值。调整以下超时：
A、“设置”选项卡上的超时是总获取时间，其包括在获取第一行之前的任何时间。
B、可以在GigE选项卡上设置传输超时是图像传输的时间限制。它不包括获取第一行之前的时间。例如，如果以10mm / sec的速率采集100mm图像，则采集应花费10秒，并且传送超时应该设置为稍长，例如12000毫秒。
C、数据包超时可以在自定义属性选项卡上设置。它是采集线之间的超时，因此您应将其设置为大于采集线之间的最长潜在周期，以避免在运动时间暂停期间的网络超时。
获取图像的时间估计为：
采集时间=（图像高度*每个周期的距离*每行的步长）/运动速度
（运动速度是使用模拟编码器时的预期运动速度属性。）
注意
因为DS900系列不缓冲，设备可以采取几乎任意大的图像。 此功能的限制是：
- 可用的系统内存
- GigE相关超时的持续时间
- ROI高度不能高于64,000行
- 尽可能减小ROI宽度，使其仅比被成像的部分稍宽。 您可以在“图像属性”选项卡上执行此操作。
注意
用于配置DS900系列传感器的示例应用程序已包括在以下位置：％PROGRAMFILES％\ Cognex \ VisionPro \ samples3d \ Programming \ DS900Acquisition \ C＃
附录A——————————————————————————————————
下表显示了可以设置的各种测量字段。 仅在阴影区域内收集和分析数据。 更小的测量场允许更高的数据处理速度，因此也具有更高的线速率。
表3：测量字段查找表
附录B——————————————————————————————————
根据您安装的操作系统，查找和访问本文档中引用的程序和文档所需的步骤将有所不同。
- 对于Windows 7文档：开始→所有程序→Cognex→VisionPro→文档→硬件手册
- 对于Windows 7实用程序：开始→所有程序→Cognex→VisionPro→实用程序
- 对于Windows 8：Windows键→菜单键→所有应用程序
加载现有应用程序——————————————————————————————
请注意，您无法加载现有应用程序，其中存在以下情况：
- 该应用程序使用在帧抓取列表中未列出的3D传感器。
- 3D传感器的数量小于系统当前使用的安全位所允许的数量
