工业视觉系统的“触发方式（Trigger）”设计

很多视觉系统不稳定，其实是触发时序设计错误导致的，比如：

①拍照抖动②图像错位③漏检

这个在高速自动化设备中非常关键。

在自动化设备视觉系统里，触发（Trigger）设计非常关键。

核心问题是：什么时候拍照？

如果时序不对，就会出现：①图像模糊②图像位置漂移③漏检④重复检测

一、视觉触发的基本结构

一个完整的视觉触发系统通常是这样：

传感器 / 编码器

            ↓

         PLC

            ↓

   相机触发

            ↓

   光源触发

            ↓

   图像采集

也有一些系统是：传感器 → 相机 → PLC不同结构适用于不同设备。

二、视觉系统三种常见触发方式

1.自由运行（Free Run）

相机一直在拍照。

特点：①不需要触发信号②相机持续采集

优点：系统简单

缺点：图像位置不固定

适合：静态检测/实验测试

2.外部触发（External Trigger）

最常见方式。

触发信号来源：①光电传感器②PLC③编码器

工作流程：

物体到位

     ↓

传感器触发

     ↓

相机曝光

优点：图像位置稳定

适合：自动化设备/传送带检测

3.编码器触发（Encoder Trigger）

高速设备常用。

触发来源：运动距离

例如：传送带移动：0.5 mm  触发一次拍照。

优点：图像不会因为速度变化而错位

适合：线阵视觉/锂电池检测/印刷检测

三、视觉系统时序关系

视觉系统通常有三个关键信号：

信号	含义
Trigger	触发信号
Exposure	曝光
Readout	图像读取

时序一般是：Trigger → Exposure → Image Readout

如果触发过快可能出现丢帧

四、曝光时间设计

曝光时间非常重要。

原则：曝光时间  <  运动模糊允许时间

例如：

产品速度：500 mm/s

允许模糊：0.05 mm

计算：

即：100 μs

五、视觉系统同步设计

高速设备通常需要同步：

设备	同步方式
相机	Trigger
光源	Strobe
运动控制	Encoder

典型时序：

Trigger

     ↓

光源闪光

     ↓

相机曝光

     ↓

图像采集

这样可以保证：图像清晰

六、常见触发问题

自动化设备中常见问题：

1.拍照位置漂移

原因：传送带速度不稳定

解决：编码器触发

2.图像模糊

原因：曝光时间过长

解决：提高光源亮度/缩短曝光时间

3  漏检

原因：触发信号丢失

解决：硬件触发、PLC同步

七、自动化设备典型视觉结构

很多设备用这个结构：

光电传感器

        ↓

       PLC

        ↓

相机触发

        ↓

光源闪光

        ↓

图像处理

PLC主要负责：时序管理、设备联动

八、高速视觉系统结构

高速设备（例如锂电池检测）通常是：

编码器

     ↓

相机触发

     ↓

线阵相机

     ↓

图像拼接

这种系统可以达到：80 kHz  行频

九、视觉系统稳定性关键

视觉行业有一句经验：稳定视觉  =  稳定触发

很多项目视觉不稳定，其实不是算法问题，而是：

①触发时序错误②曝光设计错误

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