وحدة كاميرا الزناد الخارجية2

بالمقارنة مع وحدات الكاميرا العادية وحتى حلول التصوير المتخصصة الأخرى، تتركز مزاياها في التحكم في التوقيت، وتكامل النظام، والقدرة على التكيف مع السيناريو، وتحديدًا في أربعة جوانب:

1. دقة وتحكم استثنائيان في التوقيت: فهي تتيح محاذاة التقاط الصورة بشكل فوري مع حدوث حدث خارجي بدقة على مستوى {{0}الميكروثانية. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لتحليل-الظواهر العابرة أو ذات السرعة العالية. يمكن للمستخدمين تحديد منطق الزناد والتوقيت بدقة من خلال تصميم دوائر خارجية، وتحقيق التحكم المطلق في لحظة الالتقاط
2. كفاءة عالية في استخدام البيانات وأداء النظام: من خلال التقاط الإطارات "القيمة" فقط، فإنها تقلل بشكل كبير من توليد البيانات غير الصالحة. يؤدي ذلك إلى تقليل العبء الحسابي على وحدات معالجة الصور اللاحقة، وتوفير مساحة التخزين، وتحسين إنتاجية المعالجة الإجمالية للنظام.​
3. القدرة القوية على مزامنة الكاميرات المتعددة-: هذه إحدى أبرز مزاياها. في تطبيقات مثل إعادة البناء ثلاثي الأبعاد والتقاط الحركة، يمكن لإشارة تشغيل رئيسية واحدة أن تأمر عشرات أو حتى مئات الكاميرات بالكشف في وقت واحد، مما يضمن التقاط جميع وجهات النظر لنفس اللحظة بالضبط في الوقت المناسب والقضاء على أخطاء القياس الناتجة عن عدم التزامن.
4. تعزيز تكامل النظام وموثوقيته: يمكن دمجها بسلاسة في الأنظمة الآلية التي تتكون من أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) والأجهزة الميكانيكية، والتي تعمل كحلقة وصل سريعة الاستجابة وموثوقة داخل حلقة التحكم. إن الطبيعة الحتمية لتشغيل الأجهزة تجعلها محصنة ضد تأخيرات برامج الكمبيوتر أو جدولة نظام التشغيل، مما يوفر الموثوقية المطلوبة للتطبيقات الصناعية-.

مبدأ عملها يتبع "إدخال إشارة الزناد → تحليل الإشارة→ تنفيذ الالتقاط→ إخراج البيانات" عملية دائرية-مغلقة، مع تقسيم واضح للعمل بين الأجهزة والبرامج. الخطوات المحددة هي كما يلي:

​

الخطوة 1: توليد إشارة الزناد الخارجية

تنشأ إشارة الزناد من جهاز خارجي، ويعتمد نوع الإشارة على سيناريو التطبيق:​

إشارة تشغيل الأجهزة: يتم إنشاؤها بواسطة الأجهزة المادية (على سبيل المثال، ترسل أجهزة استشعار القرب نبضات TTL عند اكتشاف الأشياء؛ وترسل أجهزة التشفير الموجودة على أحزمة النقل نبضات لكل وحدة مسافة). يتم نقل هذه الإشارات إلى وحدة الكاميرا عبر واجهات أجهزة مخصصة (على سبيل المثال، منافذ GPIO، وموصلات BNC).​

إشارة تشغيل البرنامج: يتم إنشاؤها بواسطة برنامج -الطبقة العليا (على سبيل المثال، يرسل برنامج رؤية الجهاز بجهاز الكمبيوتر "أمر التقاط" عبر USB/I2C، وترسل بوابة إنترنت الأشياء تعليمات تشغيل عبر Ethernet). ويتم نقل هذه الإشارات من خلال بروتوكولات الاتصال القياسية

الخطوة 2: استقبال الإشارة والتحقق من صحتها بواسطة وحدة الكاميرا

تستقبل وحدة التحكم في التشغيل المدمجة في وحدة الكاميرا (شريحة مخصصة أو FPGA) الإشارة وتقوم بإجراء عمليتين للتحقق من الصحة:​

التحقق من صحة تنسيق الإشارة: تأكد من أن الإشارة تلبي -المعلمات التي تم تكوينها مسبقًا (على سبيل المثال، عرض نبضة TTL أكبر من أو يساوي 2μs، ومطابقة قطبية الحافة الصاعدة/الهابطة؛ والتوافق مع بناء جملة أوامر البرنامج). تتم تصفية الإشارات غير الصالحة لتجنب المشغلات الكاذبة

ضبط التوقيت (اختياري): إذا كان النظام يتطلب تأخيرًا بين استقبال الإشارة والتقاطها، فإن وحدة التحكم في الزناد تنفذ -"تأخير الزناد" المحدد مسبقًا (قابل للضبط من 0 مللي ثانية إلى 1 ثانية) قبل بدء الخطوة التالية.​

الخطوة 3: بدء التقاط الصور والتحكم في أجهزة الاستشعار

بعد التحقق من الصحة، ترسل وحدة التحكم في الزناد "أمر الالتقاط" إلى مستشعر الصورة في الكاميرا:

بالنسبة لمستشعرات الغالق الشاملة، يلتقط المستشعر الإطار بأكمله في وقت واحد لتجنب ضبابية الحركة

بالنسبة لحساسات الغالق المتداول، يبدأ الحساس بمسح الصورة من أعلى إلى أسفل وفقًا لأمر الزناد

أثناء الالتقاط، تقوم الوحدة مؤقتًا بإيقاف الوظائف غير الأساسية -الأخرى مؤقتًا (على سبيل المثال، المعاينة) لضمان تركيز موارد الحوسبة على الحصول على الصور.​

الخطوة 4: إخراج الصورة ونشر-التعليقات المثيرة​

إخراج الصورة: تتم معالجة الصورة الملتقطة بواسطة مزود خدمة الإنترنت للوحدة ثم يتم نقلها إلى نظام الطبقة العليا -عبر واجهات مثل USB 3.0 أو MIPI CSI-2 أو Ethernet.​

إشارة ردود الفعل (اختياري): لتحقيق التحكم في الحلقة-المغلقة، يمكن للوحدة إرسال "إشارة اكتمال الالتقاط" إلى مصدر التشغيل الخارجي.