ローリングシャッター用工業用フラッシュ(LED?)

私は工業用監視システムを開発しています。現時点ではRaspberry Piとそのカメラを使用しています(これで問題がある場合は変更される可能性があります)。カメラは数秒に一度、シーンの静止画を撮ります。オブジェクトは動いているので、シャッター時間は最大1/1000秒です。いくつかの実験の後、私は約10kLuxの光源が必要であると判断しました。光源は常時点灯していますが(過熱することはありませんが)、プログラムでオンオフカメラのチップフラッシュ同期を使ってシャッターを切る。

残念ながら、カメラにはローリングシャッターが付いているので、キセノン閃光管が出ています。残念ながら、光の間隔は短すぎます。ここに)。

他にどんなフラッシュオプションがありますか?私はLEDベースのフラッシュを使用してうれしいですが、それのまわりに信頼できる回路も必要です。 4000ドルを超える既製の産業用カメラシステムは、できれば避けたいものです。

私はどのように進むべきポインタ、検索するキーワード、あるいは適切であると思われる市販製品さえも求めたいと思います。私は個人的には低レベルの電子機器に精通しているだけですが、そのことを知っている同僚がいます。

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あなたが本当に1/1000秒を必要とするならば。動きを「止める」ためには、グローバルシャッター機能を持つセンサーを探してください。それからあなたのフラッシュ問題は議論の余地がなくなります。
追加された 著者 GSerg,
安価な内蔵カメラで高価なまたはカスタムのフラッシュオプションを検討するのではなく、(ローリングシャッターではなく適切なシャッターを備えた)わずかに高価なカメラと標準フラッシュを入手してはどうでしょうか。
追加された 著者 jackrabbit,
@eudoxosさて、安い消費者レベルのDSLRは明らかに選択のようです。
追加された 著者 jackrabbit,
@ KyranF:私は動きが最大で毎秒5メートルを考慮していました。したがって、ぼけを0.5mmに制限するには、せいぜい1/1000が必要です。
追加された 著者 mipi,
@ KyranF:静的カメラ、コンベアベルト上を移動するもの。
追加された 著者 mipi,
@NickJohnson:もう少し高価なカメラを提案してください。ちょうど非常に高価なトンを(k $で)見ました。
追加された 著者 mipi,
@KyranFぼかしは距離に応じてピクセル数が異なりますが、オブジェクト(ペレット)の大きさを基準にして、直径約12mm、それでもなお同じ0.5mmです。写真は画像解析(ペレットサイズ分布の決定)への入力として役立つので、エッジはシャープになるはずです。
追加された 著者 mipi,
私は、クリー族白色LEDを使用して、カメラ同期パルスによる10Hzストロボ用、およびモバイルロボットステレオビジョン用のデュアルカメラ用の3kWストロボを設計しました。私の設計仕様は、カメラが移動ロボット上で1〜2m/sで動いている間に、物体が10m離れたところで識別できるように、3〜5msのパルス幅のためのものでした。
追加された 著者 KyranF,
あなたの産業用監視システムは多少異なると思いますが、とにかくパルス白色LEDを使用することは非常に効果的です、そして私は最高の出力のためにCreeブランドを推薦します。ちなみに私のシステムは理論的には50-70kの範囲のLuxで作りました。
追加された 著者 KyranF,
私はあなたが理解しているとは思いません、10メートル先にあるものは1メートル先に遅く移動しています。オブジェクトが0.5m/sで移動し、1msのシャッター時間が必要な場合、オブジェクトがカメラから遠く離れていて、0.1m/sで移動するだけではどうなりますかとにかく、ぼかしが許容範囲内であれば、この画像はどれくらい正確ですか。
追加された 著者 KyranF,
カメラからの相対的な動きは何ですか?物事が遠いほど、カメラに対して相対的に移動します。
追加された 著者 KyranF,
あなたが移動のために1msのシャッター時間を得た場所はわからない、私は4-5msが合理的に良いと思います。
追加された 著者 KyranF,

4 答え

私がその問題を理解しているかどうかはよくわかりませんが、とにかく突き刺します。

デジタルロジックでオン/オフできる光源を手に入れることができると私は思っています、そしてあなたの問題はフラッシュ同期信号があなたの画像取得のために光をオンに保つのに十分な長さではないということです。

このような場合は、フラッシュ同期を使用して単安定マルチバイブレータ(つまりワンショット)を画像キャプチャを可能にするのに十分な長さのパルスでトリガし、次にワンショットの出力を使用して光源をオンにします。

あなたがPiだけで同じ機能を達成できるかどうかわからない。それは完全な割り込み機能を備えたマイクロコントローラでは簡単でしょうが、その場合はPiのイメージングとファイル処理の利便性を失います。あなたはBeaglebone Blackを検討するかもしれません、それはそれ自身のマイクロコントローラを持っています(私はそれを使うことについてあまり読んでいませんが)。

いずれにせよ、ワンショットはワンチップ回路であり、実装するのは面倒なことではありません。

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問題は、オン/オフ光源(LEDやハロゲンランプなど)が十分な光を生成しないこと(予備実験によると、およそ20kLuxが必要です)であり、キセノンフラッシュパルスはローリングシャッターでうまく再生するには短すぎます。それで、その間の何かが私が探しているものです。
追加された 著者 mipi,
総当たり方式ですが、よさそうです、ありがとう!
追加された 著者 mipi,
@eudoxos ledlight.com/… できないあなたの幾何学を知っていますが、あなたのために十分な17Klumenですか?
追加された 著者 wannabecapablanca,

周囲光の量に応じて、1つの解決策は、カメラが対応可能な最速のX同期速度を使用してから、キセノンフラッシュを起動するか、またはそれらのいくつかを同期して起動することです。フラッシュは1/1000秒という短い露出時間だけ被写体を照らします(フラッシュがそれほど短いことを確認してください)。周囲の明るさが十分に低い場合、シャッターが開いているがフラッシュが被写体を照らしていない残りの時間の間に比較してごくわずかな光が捕らえられるでしょう。

これの極端な場合は、全く暗い部屋で、シャッターは常に開いています。シーンはフラッシュの短い時間の間にのみキャプチャされます。これがまさにDoc Egertonが有名な高速写真、たとえばリンゴの弾丸のようなものを何年も前に作った方法です。メカニカルシャッターは、シャッタースピードではなくフラッシュスピードからくる露光時間ほど速くはありませんでした。

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提案をありがとう。 こちらはキセノン管の発光を示していますやがて。それで問題はキセノンが速すぎるという反対であり、そしてローリングシャッターはイメージの異なった場所で異なった露出を引き起こすでしょう。
追加された 著者 mipi,
@ eudoxos:そうですね、私がメカニカルシャッターをX-sync速度で使用するように言ったのは、実際に写真に望む速度ではありません。 X同期速度は、シャッター全体が一度に開く速度です。
追加された 著者 Olin Lathrop,

動きの速い被写体でシャッターを回転させるのは、良い組み合わせではありません。要件の重要な要素(イメージャ形式、フレームレートなど)については触れていないので、解決策を推奨するのは困難です。グローバルシャッターのためにILT(Inter Line Transfer)CCDに行く必要があるでしょう。

また、ローリングレストとローリングリードに対してどのようなコントロールがあるのか​​も説明していないので、ここでも推奨事項を示すのは困難です。

あなたがしているのは、次のことです。 - 露光時間をフレーム時間より長く(またはできるだけ長く)設定します - Imagerがローリングリセットを完了した時期を判断する方法を理解する - すべてを暗闇の中に - イメージャがリセットを終了したがイメージャの読み出しを開始していないときにフラッシュを起動します。 - イメージャを読む

注意: - これはあなたのフレームレートに悪影響を及ぼすでしょう。

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4Mpix程度の解像度、5秒に1回のフレームレートで十分です。 RPiカメラを使って、ローリングレスト/リードをコントロールできないと思います。あなたがフラッシュ同期インターフェースを備えたグローバルシャッターカメラを推薦することができるならば、私はそれについて非常に満足するでしょう。
追加された 著者 mipi,

古い(ストロボ)キセノンフラッシュランプを明るい白色のLEDに交換しました。毎秒数ミリ秒間点滅させても問題ありません。この回路では、パス要素としてFETを使用し、電圧制御電流源としてオペアンプを使用します。電流を測定するための小さなセンス抵抗付き。私の言っていることがわからなければ、私は回路を書くことができます。 (のようなものこれはですが、フィードバック経路についてはもう少し必要です。

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うん、そう、カメラのほうがいいだろうが、まず低予算を試してみる。 RPiカメラは、約2mmの「レンズ」直径を持っているので、短い露光にはたくさんの光が必要です。
追加された 著者 mipi,
点滅しているLEDは、常時点灯しているときよりも多くの光を発していますか?私は250kのLEDリフレクタが25kLuxを供給しているのを発見したが、1000ドル以上かかる。しかし、パルスを連続光よりもはるかに明るくすることができれば、それは大きな勝利になるでしょう。
追加された 著者 mipi,
おそらくもっと高い電流でLEDを動かすことができます。しかし、私は時間枠を知りません...私は数ミリ秒がそれを推進しているのではないかと思います。 (LEDのスペックシートを確認してください)私たちはDC定格電流以上のものを使用していません。 (実際にはもっと低くなっています。それらのものは明るく曇っています!)(10,000ルクスは屋外での明るい日のようなものです。
追加された 著者 Dominique Devriese,