4. MERLIC图像采集与相机配置
MERLIC 的图像采集能力建立在 GenICam 标准之上，通过 GigE Vision、USB3 Vision 等传输层与工业相机通信。理解这一层关系，是后续所有定位与引导任务能够稳定运行的前提。本节围绕四个相互关联的问题展开：相机如何接入并被 MERLIC 识别、采集参数如何影响成像质量、触发模式如何与产线节拍配合、以及如何持续获取并确认实时图像。
相机接入与设备识别
MERLIC 通过 GenICam Transport Layer（TL）访问相机。以最常见的 GigE Vision 相机为例，接入流程包含物理连接、网络配置与设备枚举三个环节。物理层使用带屏蔽的 Cat5e 或 Cat6 网线，建议相机与工控机网卡直连或经工业交换机连接，避免与办公网络混用。网络层需要为相机网卡配置与相机同一网段的静态 IP，例如相机出厂默认 192.168.1.10，则主机网卡可设为 192.168.1.100，子网掩码 255.255.255.0。若相机支持 DHCP 或 LLA（链路本地地址），也可由系统自动分配，但产线环境更推荐静态 IP，以保证重启后地址稳定。
在 MERLIC 的 Image Acquisition 步骤中，点击设备扫描即可枚举当前可见的相机。若相机未被识别，通常依次排查：网卡是否启用、IP 是否同网段、防火墙是否拦截了 GigE Vision 的 UDP 广播端口、相机是否被其他软件（如厂商 SDK 或另一台主机）占用。MERLIC 同一时刻对一台相机的独占访问是常见约束，多软件同时连接会导致采集失败。
图像采集参数设置
相机被识别后，需要设置一组直接影响成像质量的参数。这些参数可分为曝光、增益、白平衡与像素格式四类。曝光时间决定传感器积分时长，单位通常为微秒；增益是对信号的电子放大，会同时放大噪声，因此应优先调曝光、后调增益。以下是一组用于传送带上金属零件定位的示例参数，仅作教学参考，实际值需根据现场光照与节拍调整：
ExposureTime = 8000 us
Gain = 2.0 dB
BalanceWhiteAuto = Once
PixelFormat = Mono8
AcquisitionFrameRateEnable = true
AcquisitionFrameRate = 25 fps
Width = 1280
Height = 960
OffsetX = 0
OffsetY = 0判断曝光是否合适，不能只看图像亮不亮，而要看目标特征是否可分辨。一个实用的方法是观察直方图：若大量像素堆积在 0 或 255 两端，说明欠曝或过曝；理想状态是背景与目标分别形成两个可区分的峰，且均未贴边。对于金属反光零件，可适当降低曝光并配合漫射光源，避免高光溢出淹没边缘。像素格式选择 Mono8 可减少带宽占用并提升处理速度，若任务需要颜色区分（如按颜色分拣），则改用 RGB8 或 Bayer 格式。
触发模式选择
触发模式决定了相机在什么时刻曝光，是图像采集与产线节拍对齐的关键。MERLIC 支持连续采集（FreeRun）与外部触发两大类。连续采集按设定帧率自由运行，适合调试、观察或节拍宽松的场景；外部触发则由传感器信号驱动，每次触发采集一帧，适合零件到达固定工位时抓拍。
外部触发又分为硬触发与软触发。硬触发通过相机的触发输入引脚接收光电传感器或 PLC 的上升沿信号，时序精度高，是产线首选。软触发由软件指令发起，适合无硬件信号的场合。触发极性、去抖时间与触发延迟需要与传感器匹配：例如光电传感器检测到零件前沿后输出上升沿，相机在收到沿后经 TriggerDelay 再曝光，这个延迟用于补偿零件从检测点到成像位置的运行时间。若延迟设置不当，零件可能尚未进入视野或已部分离开，导致定位失败。
实时图像获取与状态确认
配置完成后，需要在 MERLIC 中确认图像确实在持续更新。实时显示窗口应能看到画面随产线运动而变化，帧率指示器接近设定值。若画面卡顿或帧率远低于设定，常见原因包括：曝光时间过长导致帧率被限制（帧率上限约为 1/曝光时间）、网络带宽不足（GigE 千兆网下单口理论约 120 MB/s，1280×960 Mono8 每帧约 1.2 MB，25 fps 约 30 MB/s，通常够用）、或主机 CPU 被其他任务占满。
对于触发采集，还应确认每次触发都对应一帧有效图像。可在 MERLIC 中观察触发计数与采集计数是否一致；若触发数大于采集数，说明存在丢帧，需检查触发频率是否超过相机最大帧率、曝光与读出时间是否超出触发周期。一个实用的判断依据是：触发周期必须大于曝光时间与读出时间之和，否则相机来不及完成一帧就被下一次触发打断。
综合来看，MERLIC 图像采集的稳定性取决于三个层面的匹配：网络与设备层的连通性、成像参数与光照的匹配、触发时序与产线节拍的匹配。三者中任何一处不匹配，都会在后续定位步骤中以“找不到特征”或“位置跳变”的形式暴露出来。因此，在进入定位与引导开发之前，先把采集环节调通、调稳，是性价比最高的一步。