4. 图像采集与触发控制

在 In-Sight 读码追溯系统中，图像采集是整条数据链的起点。触发方式决定了“什么时候拍”，曝光时间决定了“拍得清不清”，而产线速度则决定了“来不来得及拍”。三者必须协同设计，否则再强的解码算法也无法弥补一张模糊或漏拍的图像。本节围绕四种触发模式展开，并给出产线速度与曝光时间的匹配方法。

四种触发模式的本质区别

软件触发由上位机或 In-Sight 内部逻辑通过命令（如原生模式下的 Trigger 软触发、EasyBuilder 中的“手动触发”按钮）发起采集。它不依赖外部传感器，适合调试、单次检测或节拍不固定的工位。缺点是触发时刻由软件决定，与工件实际位置没有硬性同步，高速产线上容易拍到工件偏移或空拍。

硬件触发通过 I/O 端口接收外部传感器信号（光电开关、接近开关、PLC 输出）上升沿或下降沿来启动采集。传感器安装在工件到达拍摄位的固定位置，因此每次触发时工件在视野中的位置一致，重复性好。这是产线读码最常用的方式。In-Sight 的触发输入通常接在专用触发引脚上，需在“触发器”设置中选择“外部触发—上升沿/下降沿”，并设置触发延时（Trigger Delay）以补偿传感器到相机之间的机械距离。

编码器触发是硬件触发的一种特殊形式：把增量式编码器的 A/B 相脉冲接入触发输入，相机按固定的“编码器计数间隔”采集。这样触发位置与产线位移严格绑定，而不是与时间绑定。当产线速度变化时，采集间距仍保持恒定，特别适合输送带速度波动、需要等间距拍摄或多相机拼接的场合。配置时需设定每脉冲对应的位移量（由编码器分辨率与轮径决定）以及每隔多少脉冲触发一次。

连续采集模式下相机以自身最高帧率不间断采集，不等待任何触发信号。它适用于高速分拣、多工件同时在线或需要持续监控的场景，但会产生大量冗余图像，对通信带宽和后续处理提出更高要求。通常配合“图像缓冲”和“结果筛选”使用，只保留解码成功的帧。

产线速度与曝光时间的匹配计算

无论采用哪种触发方式，图像模糊的根源都是“在曝光时间内工件移动了过多像素”。设产线速度为 v（mm/s），曝光时间为 t（ms），则曝光期间工件位移为：

位移 = v × t / 1000 （mm）

再结合视野宽度 FOV（mm）与相机分辨率（像素），可算出该位移对应的像素数：

运动模糊像素 = 位移 / FOV × 分辨率

工程经验上，读码应用要求运动模糊不超过 1～2 个像素，否则条码边缘拖影会导致解码率下降。举例说明（以下为教学示例参数，非实测值）：产线速度 500 mm/s，曝光时间 1 ms，则位移为 0.5 mm；若 FOV 为 100 mm、分辨率为 1600 像素，则运动模糊 = 0.5 / 100 × 1600 = 8 像素，明显超标。此时应缩短曝光时间至 0.2 ms，位移降为 0.1 mm，模糊约 1.6 像素，满足要求。

缩短曝光时间会减少进光量，需要相应增大光源亮度或增益。若增益过高引入噪声，则应优先提升光源功率或采用频闪光源与曝光同步。In-Sight 的曝光时间可在 EasyBuilder 的“图像”设置中调整，部分型号支持自动曝光，但高速产线建议手动锁定曝光值，避免因工件反光差异导致曝光波动。

触发延时与拍摄窗口的配合

硬件触发中，传感器检测到工件到相机实际拍摄之间存在机械距离，需要设置触发延时。延时时间 = 传感器到拍摄位的距离 / 产线速度。例如传感器距拍摄位 150 mm，产线速度 500 mm/s，则延时约 300 ms。若延时设置不当，工件会偏出视野中心，读码区域被裁切。

编码器触发则不需要按时间估算延时，而是直接设定“触发前忽略的脉冲数”，把拍摄位置精确对齐到工件特征点。对于多相机系统，各相机可共用同一编码器信号，通过设置不同的脉冲偏移量实现分区拍摄。

采集参数配置检查要点

实际调试时，可先固定产线速度，用软件触发拍一张静态清晰图作为基准，再切换到硬件或编码器触发，观察连续多帧中条码是否始终位于设定 ROI 内、边缘是否锐利。若出现拖影，优先缩短曝光；若出现位置漂移，优先检查触发延时或编码器脉冲设置。只有采集环节稳定，后续的解码与追溯数据才有可靠基础。