Inhaltszusammenfassung für Phytec FireWire-CAM-011H
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FireWire-CAM-011H FireWire-CAM-012H FireWire-CAM-111H FireWire-CAM-112H Manual Ausgabe Januar 2006 Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG...
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Die Informationen in diesem Handbuch wurden sorgfältig überprüft und können als zutreffend angenommen werden. Dennoch sei ausdrücklich darauf verwiesen, dass die Firma PHYTEC Messtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgeschäden übernimmt, die auf den Gebrauch oder den Inhalt dieses Handbuches zurückzuführen sind.
Lieferumfang ..................1 1.1 Zubehör ..................1 1.2 Was Sie zur ersten Inbetriebnahme benötigen ......3 1.3 Merkmale der FireWire-CAM-011H / 012H ....... 5 1.4 Merkmale der FireWire-CAM-111H / 112H ....... 5 1.5 Wichtige Hinweise ............... 6 1.6 Konformitätserklärung ..............7 1.7 Übersicht über die Anschlüsse und Einstellungen .......
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 3.6 Wie Sie die Bildqualität maximieren......... 58 3.6.1 Objektiv................. 58 3.6.2 Beleuchtung ..............58 3.6.3 Kamera-Einstellung ............64 Das Software-Konzept..............69 4.1 Ebenen der Standards der FireWire-CAM – Serie ....69 4.2 Der Zugriff auf den Kamera-Treiber ......... 71 4.3 Arbeiten mit dem Filter Graph Editor........
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Bild 2: Firewire-Anschlusskabel 6-pol/4-pol+Power-Typ • FireWire-Verbindungskabel (6-pol/4-pol+Power-Typ), 2 m Best.Nr. WK113-2.0 Hinweise: • Die FireWire-Kabel einem 4-pol-Stecker werden normalerweise zur Verbindung der Kamera mit einem Laptop benötigt. Der 4-polige FireWire-Anschluss stellt keine Versorgungs- spannung zur Verfügung.
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Ein C- oder CS-Mount Objektiv. Bitte beachten Sie aber, dass die hohe Qualität digitaler Kameras nicht durch die Verwendung von Objektiven niedriger Qualität verringert werden sollte (Kapitel 3.6, „Wie Sie die Bildqualität maximieren“). PHYTEC bietet eine große Auswahl abgestimmter, hochwertiger Objektive.
• In diesem Dokument und in der Applikationssoftware werden die Kameras teilweise abgekürzt mit FCAM-011H bzw. FCAM-012H bezeichnet. 1.4 Merkmale der FireWire-CAM-111H / 112H Beide FireWire-Kameras sind identisch mit der FireWire-CAM-011H und 012H. Zusätzlich besitzen diese Kameras eine BNC-Buchse zum Einspeisen eines externen Triggersignals. • FireWire-CAM-111H: Monochrome Ausführung („s/w“) •...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 1.5 Wichtige Hinweise • Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass wir nach dem Produkthaftungsgesetz nicht für durch unsere Geräte hervor- gerufene Schäden einzustehen haben, sofern diese durch unsachgemäße Reparatur oder Anwendung verursacht oder bei einem Teileaustausch bzw.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Übersicht über die Anschlüsse und Einstellungen 1.7.1 Anschlüsse Für gewöhnlich benötigen Sie nur den IEEE 1394 Bus zum Anschluss der Kamera. Dieser Bus überträgt die Videodaten, die Steuerdaten sowie auch die Betriebsspannung für die Kamera.
Selbstverständlich ist es möglich, die Kamera-Parameter unabhängig von diesem Programm einzustellen. Zu diesem Zweck bietet PHYTEC einen WDM Stream Class Treiber (siehe Kapitel 4, „Das Software-Konzept"), der es erlaubt, die Parameter mit jeder Bildverarbeitungs-Software einzustellen, die konform zu DirectX 8 oder höher ist.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Sie erkennen diese Buchse auch an dem FireWire-Logo (Bild 7): Bild 7: FireWire- und i.LINK-Logos Hinweis: Die FireWire-Schnittstelle wird teilweise auch als i.LINK oder IEEE-1394 bezeichnet. An dieser Buchse sind normalerweise alle Signale und die Versorgungsspannung vorhanden, die zum Betrieb der Kamera not- wendig sind.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 2.1.2 Installation einer FireWire-Schnittstellenkarte (PC) Dieser Schritt ist nur dann notwendig, wenn Ihr PC noch nicht mit einer FireWire-Schnittstelle ausgestattet ist. Sie benötigen in diesem Fall zusätzlich eine PCI-Karte mit FireWire- Schnittstellen. Im Folgenden beschreiben wir die Installation der PHYTEC-FireWire-Karte, Bestell-Nr.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Laptop-Installation 2.2.1 Der FireWire-Anschluss Prüfen Sie zuerst, ob Ihr Computer bereits mit einer FireWire- Schnittstelle ausgerüstet ist. An einem Laptop befindet sich normalerweise ein 4-polige FireWire- Buchse (Bild 10). Bild 10: 4-polige FireWire-Buchse...
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Hinweise: • Sollte Ihr Laptop keine FireWire-Schnittstelle besitzen, so müssen Sie zuerst eine FireWire-Schnittstellenkarte installieren, bevor Sie die Kamera benutzen können. Die meisten Laptops bieten die Möglichkeit, eine Zusatzkarte in Form einer „PC-Card“ (bzw.
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Die Schnittstellenkarte ist „hot-plug“-fähig. Sie können sie also bei eingeschaltetem Laptop in den Cardbus – Steckplatz einfügen. Die Karte wird unter Windows 2000 / Windows XP automatisch erkannt und installiert. In der Regel benötigen Sie keine Installations-CD, da die Software- Treiber bereits im Betriebssystem vorhanden sind.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Zur Installation der Treibersoftware für die FireWire-Kamera gehen Sie folgendermaßen vor: Achtung! Die Installation des DirectX Treibers muss vor der Installation der Treibersoftware für die FireWire-Kamera erfolgen. Anderenfalls werden nicht alle Funktionen des Treibers unterstützt bzw. kann es zu Systemabstürzen kommen.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • Es erscheint das Installationsprogramm des Software-Treibers für die FireWire-Kameras (DCAM-Treiber), Bild 17: Bild 17: Treiber-Installation, Schritt 1 • Wählen Sie das Kamera-Modell aus, das an der FireWire- Schnittstelle angeschlossen ist. Dieses Modell ist in der Regel bereits selektiert.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • Am Ende der Installation sehen Sie die Meldung (Bild 20). Klicken Sie auf „Fertig stellen“. Bild 20: Treiber-Installation, Schritt 3 • Ziehen Sie nun das FireWire-Kabel von der Kamera ab und warten Sie einen Moment.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Der C/CS-Mount Ring beeinflusst das so genannte "Auflagemaß". Das ist die Distanz zwischen der Rückseite des Objektivs (der Teil, der auf der Kamera aufliegt) und der Abbildungsebene - also in unserem Fall der Oberfläche des CCD-Sensors. Die Abbildungen in Bild 22 zeigen den Unterschied.
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Objekte. Der erforderliche Mindestabstand zwischen Motiv (Objekt) und Objektiv wird als Mindest-Objektdistanz (M.O.D.) bezeichnet und ist in den Daten des Objektivs angegeben. Der PHYTEC-Support berät Sie in diesem Fall gerne über alternative Objektive oder den Einsatz von Zwischenringen, die die M.O.D. verringern.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 2.5 Installation des Demoprogramms Zum Testen der Kamerafunktionen, verwenden Sie das PHYTEC- Demoprogramm. Sie finden dieses auf der CD, die der Kamera beiliegt. Aktualisierungen der Demo-Software können Sie auch von der PHYTEC-Webseite herunterladen.
Bild 23: Titelmenue der ‚Vision Tools‘ – CD • Klicken Sie auf FireWire-CAM. Sie befinden sich nun im Installationsmenu für die PHYTEC FireWire-Kameras. Selektieren Sie den Punkt ‚FCAM-011H /012H bzw. FCAM-111H/112H (Bild 24) und klicken Sie auf Demo Software. Bild 24: Installationsmenu für die FireWire-Kameras...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • Es erscheint das Installationsprogramm des Demoprogramms für die FireWire-Kameras, Bild 25: Bild 25: Demo-Installation, Schritt 1 • Klicken Sie auf „Next“. • Es erscheint die Lizenz-Vereinbarung, siehe Bild 26: Bild 26: License Agreement, Schritt 2 •...
Zum Nutzen aller Eigenschaften der Kameras empfehlen wir jedoch das PHYTEC-Vision-Demo-Programm, welches im Folgenden beschrieben wird. Starten Sie das „PHYTEC Vision Demo“ aus dem von Ihnen bei der Installation gewählten Verzeichnis. • Es erscheint die Programmoberfläche (Bild 29). Bild 29: Das Programm „PHYTEC Vision Demo“...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 2.6.2 Problembehebung Prüfen Sie folgende Punkte, wenn Sie kein oder nur ein schlechtes Live-Bild sehen: • Es wird kein „video device“ erkannt - Ist die Kamera korrekt mit dem Computer verbunden? - Wird die Kamera mit Strom versorgt? (evtl. Netzteil verwenden) - Ist der Software-Treiber installiert? - Ist ActiveX, Version 8 oder höher installiert?
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Im diesem Kapitel erhalten Sie einen kurzen Überblick über die Einstellmöglichkeiten und den Aufruf der Dialoge im PHYTEC- Vision-Demo. Eine ausführliche Beschreibung der Funktionen finden Sie in Kapitel 0. • Videoformat einstellen Aufruf im PHYTEC-Vision-Demo: Device Settings...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Bild 34: Kameraeinstellung „Properties Image“ • Properties – Color (Bild 35): nur FCAM-012H / FCAM-112H In diesem Dialog können Sie die Werte für die Farbe, die Sättigung und den Weißabgleich einstellen. Bild 35: Kameraeinstellung „Properties Color“...
Der Dialog Special (nur FCAM-111H / FCAM-112H) erlaubt den Zugriff auf einige spezielle Parameter der Kamera die im Normalfall nicht offen gelegt sind. Weiterhin bietet das PHYTEC-Visio-Demo noch eine Vielzahl von Funktionen. Bei Aktivierung aller möglichen Toolbars können diese direkt im Hauptfenster eingestellt werden (siehe Bild 37).
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H weitere Funktionen des PHYTEC-Vision-Demos: • Aufzeichnen eines AVI-Files • Speichern eines einzelnen Bildes (BMP / JPG) • Aufnahme einer Bildsequenz • ROI setzen und anzeigen • Spiegeln und Rotieren • Zoomen • Rauschen reduzieren •...
Möglichkeit, die Spannung in das FireWire-Verbindungskabel einzuspeisen (siehe Kapitel 2.2.2). Verwenden Sie hierzu ein Extra-Netzteil wie das PHYTEC SV001. Alternativ dazu können Sie ein stabilisiertes Qualitäts-Netzteil Ihrer Wahl einsetzen, sofern es 8 bis 30 VDC und 500 mA liefert. Bitte lesen Sie hierzu auch das Kapitel "Wichtige Hinweise"...
Rand um das Objekt vorhanden ist. Dadurch würde das Objekt unnötig klein abgebildet und die Auflösung der Kamera nicht vollständig genutzt werden. Die FireWire-CAM-011H / -012H / 111H und 112H besitzen einen 1/3“ – CCD-Sensor. Mit folgender Formel können Sie die benötigte Brennweite f aus gewünschter Bildbreite B und dem Abstand zwischen Objekt und...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Die Bildhöhe H ergibt sich aus der Bildbreite B nach folgendem Verhältnis: ⋅ Beachten Sie, dass weitwinklige Objektive eine Randverzerrung aufweisen, die ggf. bei der Aufnahme / Bildauswertung stören können. Versuchen Sie in diesem Fall, den Abstand zum Objekt zu vergrößern und eine größere Brennweite einzusetzen.
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Diese werden zwischen Kamera und Objektiv geschraubt und verringern den M.O.D.-Wert. Da die Berechnung der nötigen Zwischenring-Länge schwierig ist, sind Zwischenring-Sätze erhältlich (z.B. PHYTEC-Bestell-Nr. AZ005), mit denen der benötigte Wert in der Praxis ermittelt werden kann. • Blende Ein Objektiv mit manuell einstellbarer Blende bietet zwei Vorteile: 1.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 2. Die Lichtmenge, die durch das Objektiv tritt, kann beeinflusst werden. Das macht vor allem in Anwendungen Sinn, bei denen eine sehr starke Beleuchtung vorhanden ist, die zu Über- strahlungen und Überbelichtungen führt.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Die Einstellungen der Kamera 3.4.1 Kamera-Einstellungen: Standards Eine der interessantesten Eigenschaften der FireWire-Serie ist, dass sie auf Standards basiert, die eine hohe Verbreitung haben. Einer dieser Standards heißt DCAM. Er beschreibt die Parameter und Daten- strukturen von IEEE 1394 Kameras, die keine Audioverarbeitung bieten und die Bilddaten unkomprimiert übertragen.
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Exposure reference (DCAM): Der automatische Shutter/Gain Modus basiert auf einer Regelschleife, die dem Bild Grauwert-Proben entnimmt und daraus die mittlere Helligkeit berechnet. Dieser Mittelwert wird dann mit der Exposure Reference verglichen und im Fall Nichtübereinstimmung...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Das spektrale Verhalten 3.5.1 FireWire-CAM-011H / -111H (monochrom) Bild zeigt spektrale Verhalten monochromen FireWire-CAM-x11H. Bitte beachten Sie, dass diese keinen IR-Sperrfilter besitzt. Daher können Sie die IR-Empfindlichkeit dieser Kameras in verschiedenen Anwendungen nutzen.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Welche Spektralbereiche die Werte R, G und B tatsächlich repräsentieren, zeigt Bild 44. Hat z.B. ein G-Pixel eine hohe Helligkeit, so bedeutet dies, dass das Licht, das hier auftraf, einen hohen Anteil von Wellenlängen zwischen ca. 500 und 600 nm aufwies.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Wie Sie die Bildqualität maximieren Der Begriff "Bildqualität" ist immer relativ zu sehen. Letztendlich hängt die Definition von Qualität von den Randbedingungen der jeweiligen Anwendung ab. 3.6.1 Objektiv Einen wichtigen Einfluss auf die Bildqualität hat das verwendete Video-Objektiv.
Probleme, die bei diesem Verfahren auftreten können, sind ungleich- mäßige Ausleuchtung, Reflektionen (besonders an glänzenden Ober- flächen) und Schattenwürfe. Bild 46: PHYTEC Ringleuchte Best.Nr.: VZ-001-x, VZ-002-x • diffuse Beleuchtung Durch die diffuse Beleuchtung treffen keine direkten Lichtstrahlen das betrachtete Objekt. Dadurch lassen sich Probleme mit Reflektionen und Glanzpunkten reduzieren.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • Hellfeld- oder Dunkelfeld-Beleuchtung Diese beiden Methoden unterscheiden sich im Wesentlichen in der Kameraposition zum Objekt. Die Position der Beleuchtungsquelle zum Objekt bleibt dabei gleich. Die Hellfeldbeleuchtung lässt die interessierenden Bereiche dunkel erscheinen (z.B. eine Bohrung in einem Werkstück). Die Dunkelfeld- Beleuchtung bewirkt das Gegenteil (Bild 47).
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • strukturiertes Licht Anstelle des bisher beschriebenen homogenen Lichts ist es auch möglich, spezielle Lichtmuster (strukturiertes Licht) zu verwenden. So ist es möglich, mit einem Lichtstreifen (z.B. von einer Laserquelle) die Höhe eines Objekts zu vermessen (dies ist eine Erweiterung der Schattenprojektion).
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H • Durchleuchtung Die Durchleuchtung kann bei transparenten Objekten wie z.B. Glas sehr nützlich sein. Dadurch wird dessen innere Struktur sichtbar (Bild 51). So kann z.B. der Stahldraht in einer Sicherheitsglasscheibe erfasst oder der Füllstand in einer Flasche abgebildet werden. Die u.a. in der Medizintechnik verwendeten Röntgenaufnahmen sind auch ein...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H White Balance: Benutzen Sie die Schaltfläche One Push White Balance um eine Basiseinstellung zu finden. Mit einer leichten Nachjustierung sollte die optimale Einstellung problemlos auffindbar sein. In den meisten Anwendungsfällen arbeitet der automatische Weiß- abgleich („Auto“) zufriedenstellend.
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H 3.6.3.3 Einstellung für messtechnische Anwendungen Messtechnische Anwendungen erfordern üblicherweise eine stabile Beleuchtung und damit eine manuelle Einstellung der Parameter (siehe Dialoge in Kapitel 2.6.3). Shutter und Gain: Halten Sie Gain so niedrig wie möglich und Shutter so hoch wie möglich, da Gain nicht nur das Bildsignal verstärkt, sondern auch das...
Einsatz. Da es sich hierbei um einen Bus handelt, bedarf es noch Protokolle, die den Datenaustausch zwischen den Geräten festlegen. Mit DCAM (beschrieben in der Spezifikation DCAM V1.31) nutzen die PHYTEC - Kameras ein Protokoll, das sowohl die Übertragung unkomprimierter Bilddatenströme, als auch die Einstellung von Kamera-Parametern (z.B. Belichtungszeit) beschreibt.
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Programmiererfahrung mit DirectX, können Sie direkt auf den PHYTEC FireWire-CAM WDM Treiber via DirectX- zugreifen. Die entsprechenden Programmierbeschreibungen finden Sie im DirectX-SDK von Microsoft. Die von den PHYTEC FireWire-CAMs bereitgestellten Funktionen sind im Kapitel 3.4, "Die Einstellungen der Kamera“ beschrieben.
• Programmierer, die erfahren im Umgang mit DirectX sind, greifen auf diese Treiber direkt via DirectX zu. • Programmierer, die nicht über DirectX-Erfahrung verfügen, können auf die Treiber mit Hilfe des PHYTEC FireWire-SDKs zugreifen. Das SDK erlaubt einen einfachen Zugriff aus den gängigen Windows-Programmierumgebungen heraus. Die Kamera stellt sich dabei aus Softwaresicht ähnlich wie eine klassische...
FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Arbeiten mit dem Filter Graph Editor Die nachfolgenden Kapitel stellen den Filter Graph Editor kurz vor. Mit dem Filter Graph Editor können Sie (Multimedia-) Applikationen ganz oder teilweise grafisch programmieren und testen. Dazu stehen Ihnen die Funktionen zur Verfügung, die als „Direct- Show-Filter“...
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FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H mechanische Daten Abmessungen 50 mm x 50 mm x 55,7 mm (HxBxT) Gehäuse Aluminium, schwarz Montageplatte m. Fotogewinde 1/4" x 8 mm (max.) und M6 x 8 mm Abmessungen:37,5 x 35 x 8 mm...
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Verbesserungsvorschläge Dokument: FireWire-CAM-011H / 012H / 111H / 112H Dokumentnummer: L-680d_1, Januar 2006 Wie würden Sie dieses Handbuch verbessern? Haben Sie in diesem Handbuch Fehler entdeckt? Seite Eingesandt von: Kundennummer: Name: Firma: Adresse: Einsenden an: PHYTEC Technologie Holding AG Postfach 100403...