Данный обзор знакомит с возможностями камеры Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS. Новинка поддерживает протокол USB 3.0 – высокоскоростной интерфейс передачи данных, пиковая пропускная способность которого 5 Гбит/с (шина USB 2.0 предоставляет в 10 раз меньшую скорость передачи данных), что обеспечивает высокое качество изображения.

Внешний вид, комплектация

Обзор промышленной USB 3.0 камеры серии Point-Grey FL3

Компактная по размерам цифровая камера USB 3.0, корпус которой изготовлен из материалов, отвечающих мировому стандарту RoHS, выглядит стильно. Высокое качество сборки корпуса – стенки не шатаются, винтики закручены надежно.
В соответствии с международными требованиями к подобным электронным устройствам камера поддерживает синхронизацию с прочими аппаратами и ПО при помощи 8-пинового GPIO разъема. Расширены возможности по работе с настройками изображения.
На боковых стенках камеры указаны название и модель. На задней: двухцветный индикатор, информирующий о питании и состоянии камеры, 8-пиновый и разъем USB 3.0. В нижней части: название камеры, отметка о сертификатах, страна производитель, отверстие для подсоединения треноги-штатива (в комплект не входит). В стандартной комплектации устройства: кабель стандарта USB 3.0, контроллер (желательно стандарта 2.0) для PCI-e слота, сама камера и заглушка, защищающая матрицу от пыли. Встроенный датчик контроля температуры позволяет следить за уровнем нагрева устройства.

Настройки камеры

Обзор промышленной USB 3.0 камеры серии Point-Grey FL3

Тестирование возможностей Point-Grey FL3-U3-32S2C-CS проводилось в стандартном и расширенном режимах, использовалась корректно поддерживающая устройство программа для управления камерой Altami Studio.

Стандартные режимы, подразумевающие строго регламентированный метод интерполяции, разрешение изображения, его формат и скорость потока, позволяют изменять резкость, параметры яркости, цветовой гаммы и оттенка. Настройки затвора, усиления, экспозиции и баланса белого изменяются вручную или автоматически. Настраивается также алгоритм интерполяции изображения (только «HQLinear» в стандартных режимах) и скорость потока.

В расширенных режимах в цветовых настройках доступно только изменение яркости, баланс белого настраивается вручную, настройки экспозиции соответствуют настройкам в стандартном режиме, настройка значений скорости потока вплотную связана с методом интерполяции.

Результаты тестирования в Altami Studio позволили разделить на три группы доступные в программе методы интерполяции:
1. Низкое качество изображения (скорость потока высокая)
2. Хорошее, в целом, качество изображения (скорость потока средняя)
3. Отличное (максимально высокое для данной камеры) качество изображения на низкой скорости потока.

В первую группу попали такие методы интерполяции как «Edge sensing», «IPP» и «По соседним элементам». Последний метод сильно заостряет пиксельную границу и смазывает тело объекта, но меньше склонен к критичным артефактам, чем два других метода.
Во второй группе оказался метод «HQLinear», продемонстрировавший хорошее качество изображения при неплохой скорости потока.
В третьей – самые качественные, но медленные методы интерполяции «Directional» и «Rigorous». «Directional», при этом, оказался лучше «Rigorous» как по скорости потока, так и по отсутствию хроматических аберраций.

Применяя камеру, металлографический микроскоп и Altami Studio с включенной гистограммой, были сделаны снимки реального объекта для оценки качества изображения и проверки работоспособности камеры.
Оценивались следующие критерии:

1. Яркость (более низкая, чем у ближайшего к реальности, означало, что часть яркости «съедалась» данным методом интерполяции);
2. Количество цвета (оценивалось аналогично яркости);
3. Дискретизация (имеющиеся на гистограмме пропасти между показателями цвета или яркости, говорят об ухудшении качества изображения, а также позволяют предположить наличие артефактов).

Ориентируясь на снимок без интерполяции, как на эталон представления яркости, методы интерполяции в порядке ухудшения качества выглядят следующим образом:
1. «Directional» – самый качественный и наиболее близкий к реальности метод в данной камере. Хорошо сглаженный график красного канала имеет минимальный разброс и количество пропастей при квантизации картинки, что касается синего канала, то его гистограмма квантизована несколько сильнее и разброс больше.
2. «Rigorous». Все показатели выглядят бледнее, в сравнении с предыдущим методом, а при увеличении добавляются аберрации.
3. «HQLinear». Еще более ярко выражено понижение яркости и цветопередачи, квантизация графика более заметна. Однако при неплохой скорости потока изображение достаточно конкурентоспособно и это является главным плюсом данного метода.
4. «IPP». Звучит странно, но, невзирая на обилие артефактов при увеличении, этот метод идет сразу после «HQLinear», чуть уступая по яркости и цветопередаче.
5. «EdgeSensing». Заметно выраженный эффект дискретизации изображения отправил этот метод на предпоследнее место. Еще более приглушен цвет и яркость.
6. «Метод по соседним элементам». Несмотря на чуть сглаженный, в сравнении с «EdgeSensing», эффект дискретизации, смазывает, как указывалось выше, тело объекта, а потому занимает последнее место.

Технические характеристики камеры

Цифровой интерфейс USB 3.0:
Разъем для оптики
• CS Mount
Матрица
• Sony IMX036, диагональ 1/2.8″ Rolling Shutter CMOS
Форматы изображения
• RGB, Y8, Y16, YUV422, RAW8, RAW12, RAW16
Максимальное разрешение
• 1600х1200 (для стандартных режимов) и 2080х1552 (для расширенных)
Расширенные режимы изображения
• ROI и Биннинг
Скорость затвора камеры
• От 0.3 мс до 20 с и более
Гамма-коррекция
• От 0.50 до 4.00 γ единиц
Размеры (без учета оптической системы)
• 29х29х30 мм
Масса (без учета оптической системы)
• 52 грамма
Рабочая температура окружающей среды
• От 0° до 45°
Температура хранения
• От -30° до 60°
Системные требования
• Процессор – эквивалент Intel Core i7;
4 Гб ОЗУ и выше;
видеокарта – эквивалент Nvidia GeForce 6 со 128 Мб видеопамяти

Буферов памяти в камере два. Первый, на 32 Мб, хранит кадры, если пропускной способности интерфейса USB 3.0 оказывается недостаточно для получения всех кадров. Второй, на 1 Мб, не зависит от питания и предназначен для хранения любой пользовательской информации. Для хранения настроек устройства имеется два канала памяти.
Есть функционал для записи данных об изображении: FPS, время снимка, область интереса, настройка усиления и затвора.
Имеется инфракрасный фильтр, предотвращающий смазанность изображения в потоке и отсекающий лишние колебания в инфракрасном спектре.

Заключение

Камера с широкими возможностями по настройке (как самостоятельной, так и автоматической) под нужды пользователя, прекрасно подходящая исследователям, заинтересованным в высоком качестве используемого оборудования.

Добавить комментарий

Пожалуйста, напишите ваш комментарий.
Пожалуйста, укажите ваше имя.