ImagingSource USB相机使用说明.pdf

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1、USB相机应用所碰到故障现象和排除1预备知识1.1相机带宽计算由于工业相机不同于采用压缩图像传输方式的普通WebCamera，它采用非压缩方式的裸数据传输，因此需占用较大的数据带宽。相机占用带宽（MB/S）=行像素×列像素×帧率×像素比特×相机个数/8/1024/1024其中，不同数据格式对应的像素位数参见下表相机数据格式比特/像素Y8008BY88Y41112UYUV16表1数据格式与位数关系例如：使用单台30万像素黑白工业相机DMK21BU04，其最大占用带宽为：640×480×60×8×1/8/1024/1024=17.58MB/S1.2USB2.0带宽限制问题USB2.0的理

2、论带宽为480Mbps，即480/8=60MB/S；但由于USB为共享式总线，当多个USB设备连接在同一台计算机时会抢占用有限的总线带宽。另外，在USB数据通信的过程中，总线上传输的并不只是真正需要的数据信息，还要包括诸如同步信号、类型标识、校验码、握手信号等各种协议信息。因此实际数据传输的速率根本没有可能达到总线传输的极限速度480Mbps。一般实测极限速度不会超过45MB/S。2稳定应用USB工业相机需注意到的一些问题2.1安装ProcessorIdleStateManager现在很多的CPU都具有多种省电模式，当CPU负载较低的时候，CPU将自动进入省电模式，受此影响，eSAT

3、A、火线、USB总线将同样减慢传输速度。但是我们的相机始终按理想状态以全速率的模式传输数据包，由于瓶颈效应导致数据丢失而未能存储到内存中，导致出现“设备处于直播模式，但无数据传输”的提示，或画面出现撕裂、断层等现象，见图2.1.1、图2.1.2所示。图2.1.1“设备处于直播模式，但无数据传输”图2.1.2画面出现撕裂现象对于Intel的处理器我们可以使用“ProcessorIdleStateManager”软件来关闭C3省电模式。ProcessorIdleStateManager是ImagingSource推出的一款小工具软件，安装后常驻系统后台。当检测系统插入了ImagingSo

4、urce系列相机，其自动激活，强制关闭C3模式----CPU退出低功耗状态，将工作于较高的负荷，其发热量可能会有增加，但提高了整系统的带宽瓶颈；当拔出相机时，该软件关闭，系统恢复正常模式运行。2.2CPU和软件环境前面提到，为安装ProcessorIdleStateManager，计算机最好使用Intel的CPU；另外，作为工业应用的PC软件系统也不宜安装杀毒软件等。2.3计算机设置1、在电源属性中禁用各种休眠模式2、在BIOS设置中，需根据主板选择禁用一些省电设置。一般在BIOS电源管理设定(PowerManagementSetup)中选择PowerManagement（电源管理

5、方式）此项用来选择节电的类型。缺省值为∶UserDefine（用户自定义），设定值有∶UserDefine(用户自定义)；MinSaving(停用1小时进入省电功能模式)；MaxSaving(停用10秒进入省电功能模式)。SuspendMode（挂起方式）缺省值为∶Disabled(禁用)。设定PC多久没有使用时，便进入Suspend省电状态，将CPU工作频率降低，并通知有关省由设备以便一并进入省电状态。HDDPowerDown（硬盘电源关闭模式）缺省值为Disabled(禁用)；设置硬盘电源关闭模式计时器，当系统停止读或写硬盘时，计时器开始计算，过时后系统将切断硬盘电源。一旦又

6、有读写硬盘命令执行时，系统将重新开始运行。2.4USB线材所使用USB线品质不够好会导致没有图像数据或实时图像而导致丢帧，这种情况下首先建议更换高质量的带屏蔽层、扼流磁环的USB线，且长度不应超过3m；此外，在工业环境安装相机时，需注意将USB数据电缆和动力用电线缆（电源、电机）分开捆绑。2.5USB端口及供电首先必须明确一点，为保证稳定，使用工业USB相机，其端口应该插入主机背后的主板上端口，而不要接入前面板上的插口。使用USB的外部触发扩展应用时，需注意电路连接，防止不期望的干扰引入系统，下面将做详细分析：通常作为相机外部触发源的工业设备（数字IO卡、运动控制卡、光电开关等）输出

7、接口采用一种叫做开漏输出（OpenDrain）的电气结构，它无法直接输出一个高低电平，而只是提供一个上拉或下拉信号。该端口按照工作类型可分为NPN和PNP输出两种。Vcc+12VNPN型同轴屏蔽电缆电缆屏蔽层电缆芯线Vcc+12VPNP型图2.5.1采用2种类型的触发控制电路虽然图中两种方案都可用，但实际的工业环境应用却有差异，因此我们比较一下图2.5.1中两种电路的差异：上图采用NPN的方案，由于只能将屏蔽层作为信号，反而作为被屏蔽的芯线为电源，暴露在外