Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS — первая промышленная камера с интерфейсом USB 3.0

Данный обзор посвящен описанию современной промышленной камеры Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS. Эта модель имеет функцию поддержки новейшего высокоскоростного интерфейса USB 3.0, с максимальной пропускной способностью до 5 Гб/сек. Благодаря этому цифровая камера USB 3.0 имеет на порядок более высокую производительность, выражаемую в значении передачи кадров в секунду (FPS), и значительно лучшее качество изображения, чем ее аналоги, работающие с интерфейсом USB 2.0.

Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS

Комплектация камеры и ее внешний вид

Конструктивно камера выполнена согласно требованиям стандарта RoHS и имеет привлекательный внешний вид. Она достаточно компактна и прочна благодаря использованию современных материалов. Наличие стандартного 8-контактного разъема GPIO позволяет модели работать совместно с другими видами устройств и программного обеспечения, что отвечает требованиям международных стандартов.

Сам разъем USB 3.0 расположен на задней стенке устройства. Там же находится разъем GPIO, а также индикатор, который одновременно показывает состояние источника питания и самой камеры. Что же касается нижней стенки, то на ней нанесена информация, касающаяся полученных сертификатах, страны-производителя и названия. Там же имеются специальные отверстия под крепления треножного держателя, который может поставляться по отдельному заказу. На боковых стенках нанесены название и модель видеокамеры.

В стандартный комплект поставки кроме устройства входят:

— контроллер для разъема PCI
— кабель под интерфейс USB 3.0
— заглушка для оптического отверстия

Также в камере имеется встроенный датчик температуры.

Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS

О настройках камеры.

При изучении данной модели серии Point-Grey FL3 и исследовании ее возможностей была применена программа для управления камерой Altami Studio. Были задействованы как стандартный, так и нестандартные режимы работы.

При работе в стандартном режиме, регламентирующем ряд параметров (формат изображения , его разрешение и скорость потока, а также метод интерполяции) можно регулировать уровни яркости и резкости изображения, а также цветовую гамму и ее оттенки. Свободно выполняется настройка экспозиции баланса белого, усиления и затвора как в ручном, так и в автоматическом режимах. Кроме того, при необходимости можно отрегулировать скорость потока и алгоритм интерполяции изображения (HQLinear).

 Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS

В случае же работы в расширенном режиме возможно лишь изменить яркость и настройку экспозиции. Что же касается баланса белого, то го можно регулировать только вручную, а а скорость потока напрямую зависит от метода интерполяции.

Результаты тестирования показали, что методы интерполяции ПО Altami Studio можно разделить на три группы:
А) При высокой скорости потока качество изображения низкое.
Б) При средней скорости потока качество изображение достаточно удовлетворительно
В) При низкой скорости потока качество изображение отличное и достигает максимально возможного значения.

В первую группу входят три следующих метода: IPP, Edge sensing и Nearest. Последний в наименьшей степени чувствителен к присутствию артефактов изображения, однако при этом достаточно сильно заостряет границу пикселей и «смазывает» само изображение объекта.

Вторая группа состоит из одного метода – HQLinear. Он дает неплохо сбалансированное соотношение скорости потока к качества изображения.

Третья же группа представлена двумя методами – Directional и Rigorous. Они дают наиболее качественное изображение, но вместе с тем и работают достаточно медленно. На практике первый метод показал себя лучше как в плане скорости оттока, так и отсутствию хроматических аберраций.

 

Работа камеры данной модели проверялась совместно с оборудованием компании «Альтами» (металлографический микроскоп и программа Altami Studio с вызванной в ней гистограммой). Качество снимков наблюдаемого объекта оценивалось по следующим параметрам:

1. Яркость.
2. Насыщенность цвета.
3. Дискретизация. Пустоты на гистограмме между величиной яркости и цвета свидетельствуют
об ухудшении качества изображения. Также возможно присутствие артефактов.

Эталоном представления яркости служил снимок объекта, сделанный без применения интерполяции. При сравнении с ним наилучшим образом показал себя метод Directional. На графике красного канала практически отсутствуют разброс и пустоты, график же синего канала несколько хуже по этим показателям. Тем не менее, именно этот метод дал наиболее близкое к реальности изображение.

Вторым по качеству оказался метод Rigorous. Графики примерно соответствуют методу Directional, но отличаются несколько худшими показателями. К тому же в случае увеличения начинают проявляться аберрации.

Метод HQLinear по качеству цветопередачи и квантизации хуже двух первых, однако, он способен обеспечить достаточно высокую скорость потока. Следующий по качеству – IPP. У него хуже и цветопередача и яркость. Далее следует метод EdgeSensing, недостатком которого является ярко выраженный эффект дискретизации. Что же касается Nearest, то здесь дискретизация менее заметна, однако яркость и цветопередача оставляют желать лучшего.

Камера имеет два буфера памяти, на 32 и 1 Мб. Первый заполняется в том случае, когда пропускной способности интерфейса USB 3.0 не хватает для полноценной передачи данных. При заполнении передача по шине USB 3.0 не производится. Если емкости буфера оказывается недостаточно, то происходит последовательное замещение первого сохраненного кадра на последующее и т.д.

Второй буфер отличается независимостью от наличия питания (энергонезависимая память). В нем можно хранить любые данные.

В камере имеются также два канала памяти MemoryChannels, в которых можно записать показания настроек.

Есть и возможность сохранения пользовательской информации относительно условий съемки – время, показатель FPS, данные по настройке затвора и усилению.

Представлен также инфракрасный фильтр, который позволяет удалить помехи в данном диапазоне и предотвратить «смазывание» объекта.

Резюме

Данная камера отлично подходит для самых разных исследований благодаря своим превосходным качествам и большим возможностям по настройке параметров. Настройки могут производиться как вручную, так и в автоматическом режиме, а также с помощью функции “one-push”. В последнем случае камера самостоятельно настраивает параметр, после чего в действие вступают ранее заданные настройки.

 

Related posts

Leave a Comment