4. MERLIC图像采集与相机配置

MERLIC 的图像采集建立在“图像源（Image Source）”这一抽象之上。无论相机走的是 GigE Vision 还是 USB3 Vision，MERLIC 都通过 GenICam 标准访问相机的功能寄存器，因此曝光、增益、触发模式这些参数在不同接口上的命名和操作方式高度一致。理解这一点，是后续配置能够迁移复用的前提。本节围绕“连接相机—设置采集参数—配置触发—图像预处理”这条主线展开，重点说明每一步实际改动了什么、在界面上如何观察结果、以及如何判断配置是否生效。

一、连接 GigE Vision 与 USB3 Vision 相机

GigE Vision 相机通过以太网接入，MERLIC 依赖底层 GigE Vision 传输层（如 MVTec GigE Vision 接口或厂商 GenTL Producer）枚举网络上的设备。连接前需要确认三件事：网卡与相机处于同一子网、相机供电正常（PoE 或独立电源）、防火墙未拦截 GVCP/GVSP 端口。USB3 Vision 相机则通过 USB 3.0 控制器接入，依赖 USB3 Vision 传输层枚举，需注意使用蓝色 USB 3.0 端口并避免经过无源 Hub，否则带宽不足会导致丢帧。

在 MERLIC Creator 中，通过“图像源”配置区域选择对应的接口类型，点击搜索即可列出在线相机。选中目标相机后，MERLIC 会读取其 GenICam XML 描述文件，把该相机支持的所有功能节点（Feature）解析出来。此时界面上出现的参数列表并非 MERLIC 自定义，而是相机自身的功能树，这一点对排障很重要：如果某个参数找不到，通常说明相机固件不支持，而非 MERLIC 配置错误。

二、曝光与增益：先定亮度，再控噪声

曝光时间（ExposureTime）决定传感器感光时长，单位通常为微秒。增益（Gain）是对读出信号的电子放大，单位多为 dB。两者的关键区别在于：延长曝光能提升信噪比，而提高增益在提亮的同时会放大噪声。因此配置顺序应是“先调曝光到合适亮度，再用尽量小的增益补足”，而不是反过来。

以一条传送带上检测金属零件的示例场景为例：假设相机在 5000 μs 曝光下图像偏暗，直方图集中在低灰度区。此时先把曝光提高到 8000 μs，观察直方图右移、目标区域灰度进入 100～180 区间；若仍不足，再以 2～3 dB 的小步长增加增益。判断亮度是否合适的依据不是“看起来够亮”，而是目标特征与背景的灰度差是否足够大、且高光区域未出现 255 饱和。若零件表面有反光，宁可略微欠曝，也不要让高光溢出，因为溢出区域的信息无法通过后续处理恢复。

对于运动中的物体，曝光时间还受运动模糊约束。若传送带速度约 0.5 m/s、允许模糊不超过 1 个像素、像元尺寸对应视场约 0.2 mm/像素，则曝光时间上限约为 0.2 mm ÷ 500 mm/s = 400 μs。此时必须缩短曝光并配合更强的光源，而不是靠增益硬撑。

三、触发模式：让采集与运动同步

自由运行（FreeRun）模式下相机按自身帧率连续出图，适合静态或低速场景。当被测物位置由编码器、光电开关或 PLC 决定时，应切换到硬件触发（TriggerMode = On，TriggerSource = Line0 等），由外部信号决定曝光起始时刻，从而保证每次拍摄的物体位置一致。

触发配置需要关注三个参数：触发源、触发沿（上升沿/下降沿）、以及触发延时（TriggerDelay）。若光电开关安装在相机上游、物体还需行进一段距离才进入视场，就需要用 TriggerDelay 补偿这段行程对应的时间。例如物体以 0.5 m/s 运动、开关到视场中心距离 100 mm，则延时约 200 ms。MERLIC 在采集层只负责把触发信号交给相机，真正的时序精度由相机和信号源决定，因此触发信号应尽量干净、避免抖动。

四、图像预处理：为工具链准备稳定输入

MERLIC 的预处理发生在采集之后、视觉工具执行之前，目的是把原始图像整理成后续工具容易处理的形态。常见操作包括 ROI 裁剪、灰度转换、滤波和对比度增强。ROI 裁剪只保留感兴趣区域，既减少数据量也缩短处理时间；灰度转换把彩色图变为单通道，适合只关心亮度特征的场合；中值滤波对椒盐噪声有效，高斯滤波适合平滑随机噪声；对比度拉伸则把集中在窄区间的灰度拉开，使边缘更清晰。

预处理的原则是“够用即止”。过度滤波会抹掉细小缺陷，过度增强会放大噪声。建议每加一步预处理，都回到图像上确认目标特征是否更清晰、背景是否更干净，而不是一次性堆叠多个操作。对于需要稳定复现的产线，应把最终确认的曝光、增益、触发和预处理参数一并保存为 MERLIC 的配置，便于换型或重启后快速恢复。

五、配置检查要点

完成以上配置后，MERLIC 的图像源即可为后续的定位、测量、识别等工具提供稳定输入。实际调试中，建议先用静态物体确认曝光与预处理，再接入触发信号验证同步，最后在运动状态下复核运动模糊与触发延时，逐层排查比一次性全开更容易定位问题。