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ザ・産業用カメラ ケーススタディ

事例16:GigEカメラで多台数PTP同期撮影 ~ ボリュメトリックキャプチャー ~

The Imaging Source社の産業用GigEカメラ8台を使ってPTP同期撮影

The Imaging Source社のGigEカメラ8台を1台のスイッチングハブに接続し、PCとスイッチングハブを10GigEで接続することで、8台のカメラを同期した状態で取込みをすることができます。
それぞれのGigEカメラはPTPのグランドマスター/スレーブの設定が可能なので、スイッチングハブを経由して、カメラ同士の内部タイムスタンプの同期が取れた状態で動作をさせることができます。
マスターとなったカメラからのスレーブに対する同期信号は、1秒に1回送信され、その都度カメラ内部タイムスタンプ同期が更新されます。カメラの内部タイムスタンプが同期された後、ソフトウェアからスケジュールドアクションコマンド(Scheduled Action Command)を使って同期撮影開始タイミングを予約します。

Scheduled Action Commandは、カメラが自分自身に一定周期でトリガーを入力する機能です。設定可能項目としては以下のとおりです。

※PCサイトもしくは画面を横にすると設定可能項目の表が表示されます。
設定項目の概要 ICImagingControl4.0のAPI(Python) 機能 説明
デバイスの設定 ACQUISITION_FRAME_RATE カメラのフレームレートの設定 できるだけ速いフレームレートを設定します。
例えば、ACTION_SCHEDULER_INTERVALを50fpsに設定した場合は、50fps以上に設定する必要があります。
PTP_ENABLEE カメラ内時計の同期(PTP)を有効化 ONにして全カメラが同期するまで数秒待つと、すべてのカメラの時刻内部タイムスタンプが同期します。同一ネットワーク内のカメラが自動的にPTPのマスターとスレーブに設定されます。スレーブカメラはマスターカメラの時刻内部スタンプに同期します。
TRIGGER_MODEE トリガ―機能の
有効化
ONにしてトリガー撮影モードに設定します。カメラはトリガーが入力されるまで、撮影(露光の開始とフレーム出力)を行いません。
TRIGGER_SOURCEE どのトリガの種類を使うか Line1 … カメラ背面の端子へ5V TTL入力のトリガーを受け付け
Software … ソフトウェアからのコマンドによるトリガーを受け付け
Action0 … イーサネットパケットによるトリガーを受け付け
Any … すべてのトリガーを受け付け
ここでは、Action0かAnyを選択します。
Scheduled Acition Commandの設定 TIMESTAMP_LATCH_VALUEE デバイス現在時刻の取得 PTP同期している特定のカメラから時刻内部スタンプであるTIMESTAMP_LATCH_VALUEを取得します(ns単位)。これをPTP同期の基準時刻として、ACTION_SCHEDULER_TIME の計算に使います。
ACTION_SCHEDULER_INTERVALE 次の撮影までの間隔(単位:μs) カメラが自分自身にどれくらいの周期(μs)でトリガーを掛けるかを設定します。例えば、50fpsでカメラからフレーム出力して欲しい場合は、20ms毎のフレーム出力なので、20000と設定します。
ACTION_SCHEDULER_TIMEE 撮影開始時刻の設定(単位:ns) 撮影開始時間として、TIMESTAMP_LATCH_VALUEで取得した時間よりも未来のデバイス時刻(ns)を指定します。3秒後や5秒後などを設定します。
ACTION_SCHEDULER_COMMITE Action Schedulerを開始(コマンド) ACTION_SCHEDULER_TIMEの時刻にACTION_SCHEDULER_INTERVALの周期で撮影を開始します。

利用したデバイスは以下のとおりです。

型番 台数 内容
DFK33GR0234 Onsemi AR0234搭載 1920×1200 @ 50fps GigEカラーカメラ
VS-0620VM 1/1.8"対応 ヴイ・エス・テクノロジー社製 6mmレンズ
動作確認済PoE対応 8ポート+10GigE 2ポート
スイッチングハブ
お問い合わせ
ZVA-Intel_X550-T2_10GbE_Serv_Adapter 10GigE RJ45 2ch入力 Intel正規品NICカード

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GigEカメラで多台数PTP同期撮影

GigEカメラ8台を1台のスイッチングハブに接続し、PCとスイッチングハブを10GigEで接続することで、8台のカメラを同期した状態で取込みをすることができます。




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