一、光源频闪的优势
消除运动模糊,提升成像质量 光源以极短脉冲(微秒级)与相机曝光严格同步,实现“瞬时冻结”高速运动物体。
增强特征对比度,提高缺陷检出率 频闪模式下,LED可短时超负荷工作,峰值亮度提升5-10倍,有效凸显微小缺陷(如金属划痕、PCB断路)。
降低系统功耗与热损耗 频闪占空比1%~10%(如1ms亮/99ms灭),相比连续光,平均功耗降低50%~90%,光源寿命延长2~3倍。
多设备协同与抗干扰 支持多光源分时触发,避免光污染干扰,典型同步精度 ±0.5μs。
二、方式一:外部信号 → 光源 → 相机
别名:光源主控(Strobe-Master)
项目 | 设计要点 |
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接线 | 外部触发信号 → 光源驱动器 Trigger IN;光源驱动器 Strobe Out → 相机 Trigger IN(光耦隔离)。 |
时序公式 | 相机触发延时 Δt = (光源发光脉宽 T<sub>) – (相机曝光时间 T<sub>)。 |
光源驱动器选型 | 带“Strobe Out”同步端子:CCS PD3、Moritex LFS、国产 LTS-PS1 系列。 |
调参步骤 | ① 设定光源脉宽 T<sub>=1 ms→② 设定相机曝光 T<sub>=800 µs→③ 调整 Δt=200 µs→④ 验证运动冻结:V=1 m/s 时拖影 ≤1 pixel。 |
三、方式二:外部信号 → 相机 → 光源
别名:相机主控(Camera-Master)
项目 | 设计要点 |
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接线 | 外部触发 → 相机 Trigger IN;相机闪光输出 Flash Out → 光源 Trigger IN。 |
时序公式 | 光源触发延时 Δt = (相机机械快门延迟 T<sub>) – (光源上升沿 T<sub>)。 <sub> 全局快门 10–50 µs。 |
相机要求 | 必须有可编程闪光输出(Line 2/3):Basler ace2、Hikrobot MV-CE、Daheng MER2。 |
调参步骤 | ① 相机曝光 T<sub>=2 ms→② 设定光源 T<sub>=1.5 ms→③ Δt=T<sub>+10 µs→④ 检查无暗角。 |
四、方式三:外部信号 → 相机 & 光源(同时)
别名:硬同步(Hard-Sync)
项目 | 设计要点 |
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接线 | 外部触发同时接入相机 Trigger IN 和光源 Trigger IN;使用同轴或双绞线保证时差 <1 ns/10 cm。 |
时序公式 | 相机与光源间仍允许微调:Δt = (光源延时 T<sub>) – (相机延时 T<sub>)。 |
器件选型 | 高速光耦+LVDS:TI ISO1212 + DS90LV019;光源驱动器上升沿 ≤1 µs(CCS HLV3、Inolux IN-PL190)。 |
调参步骤 | ① 设定 T<sub>=100 µs,T<sub>=80 µs→② 以 1 µs 步进扫描 Δt=-10…+10 µs→③ 选图像亮度最大且拖影最小值。 |
五、快速对照表
场景 | 推荐方式 | 关键参数 | 注意事项 |
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500 mm/s 产线检测 | 方式一 | T<sub>=1 ms,Δt=200 µs | 光源需带 Strobe Out |
100 mm/s 低速装配 | 方式二 | T<sub>=2 ms,Δt=T<sub> | 相机必须有 Flash Out |
>1000 mm/s 飞拍 | 方式三 | T<sub>=50 µs,Δt=±2 µs | 线缆长度<1 m,差分触发 |
六、调试
示波器接法
探头1:光源电流采样电阻(看发光脉冲)。
探头2:相机曝光输出(看EXSTROBE或Flash Out)。
两者时差即为实际 Δt。拖影估算
拖影像素 = (物体速度 × T<sub>) / 像素分辨率。
例:1 m/s × 100 µs / 0.01 mm/pixel ≈ 1 pixel。过驱动不烧毁
频闪占空比 D = T<sub> / T<sub> ≤ 10 %。
峰值电流 I<sub> ≤ 额定电流 × √(1/D)。
例:1 A LED,D=5 % → I<sub>≤4.5 A。