Bedienungsanleitung
HDRC4 - Kamera
LOGLUX
Kamera Werk Dresden GmbH
Bedienungsanleitung LOGLUX®
Kamera Werk Dresden GmbH
Bismarckstr. 56
01257 Dresden
Letzte Änderung:
5. November 1998
9. November 1998
16. November 1998
19. November 1998
18. Dezember 1998
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1
EINFÜHRUNG ....................................................................................................................................... 5
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
DER BINÄRLOGARITHMUS .................................................................................................................. 5
DAS FIXED PATTERN NOISE ................................................................................................................. 5
DIE KORREKTUR DES FIXED PATTERN NOISE ........................................................................................ 5
STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE FESTLEGUNGEN..................................................................................... 6
LICHTTECHNISCHER ZUSAMMENHANG ZWISCHEN OBJEKT- UND SENSORBELEUCHTUNGSSTÄRKE ......... 7
BEZIEHUNG ZWISCHEN STRAHLUNGSPHYSIKALISCHEN UND LICHTTECHNISCHEN GRÖßEN ..................... 8
DIE KALIBRIERGLEICHUNG ................................................................................................................. 9
DIE DARSTELLUNG VON OBJEKTEN BEI VERSCHIEDENEN BELEUCHTUNGSSTÄRKEN ............................ 11
ABSCHÄTZUNG DES WERTEBEREICHES DER GRAUSTUFEN IM LOGARITHMISCH GEWANDELTEN BILD –
DAS FOTOGRAFISCHE NORMALOBJEKT ......................................................................................................... 11
2
DER FUNKTIONELLE AUFBAU DER KAMERA LOGLUX ......................................................... 12
2.1
FUNKTIONSÜBERSICHT ..................................................................................................................... 12
2.2
DIE BILDDATENSCHNITTSTELLE DER KAMERA LOGLUX ................................................................. 13
2.2.1
Beschreibung der Schnittstelle ................................................................................................. 13
2.2.2
Pin-Belegung der LOGLUX-Bilddatenschnittstelle ................................................................. 15
2.2.3
Kabelplan, LOGLUX-Bilddatenschnittstelle (Verbindungskabel) ............................................ 16
2.3
FUNKTIONSBESCHREIBUNG: HDRC4-SENSOR ................................................................................... 17
2.4
FUNKTIONSBESCHREIBUNG: VSG (VARIABLE SCAN GENERATOR)..................................................... 20
2.4.1
Die Generierung der Spalten- und Zeilenadressen.................................................................... 20
2.4.2
Die Spalten- und Zeilen-Adresszähler....................................................................................... 20
2.4.3
Die Konfiguration der X/Y_BASE und X/Y_OFFSET-Register .................................................. 21
2.4.3.1
2.4.3.2
2.4.3.3
MODE 0 (Einkanalmode) ....................................................................................................................21
MODE 2 (Zweikanalmode, konvergierend) ..........................................................................................21
MODE 3 (Zweikanalmode, divergierend) .............................................................................................22
2.4.4
Die Konfiguration des MODE- und PREDIV-Registers (VSG-Reg. 0,1) .................................... 23
2.4.5
Das PIPELINE-DELAY-Register (VSG-Reg. 8) ........................................................................ 25
2.4.6
Die Konfiguration des Bilddaten-Übertragungsprotokolls durch das LEN-, FEN- und MEASURERegister 25
2.5
DIE BILDDATENSORTIERUNG ............................................................................................................ 27
2.5.1
Die Bilddatensortierung im Einkanalmode (MODE 0) .............................................................. 27
2.5.2
Die Bilddatensortierung im Zweikanalmode (MODE 2,3) ......................................................... 27
2.5.2.1
2.5.2.2
3
DIE KONFIGURATION DER KAMERA LOGLUX ......................................................................... 30
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4
MODE 2: ............................................................................................................................................28
MODE 3: ............................................................................................................................................29
EINLEITUNG ..................................................................................................................................... 30
DIE RS232C-KONFIGURATIONSSCHNITTSTELLE ................................................................................ 30
DIE RS422-KONFIGURATIONSSCHNITTSTELLE (OPTIONAL) ................................................................ 32
DIE SIGNAL-LED............................................................................................................................. 32
DER KONFIGURATIONSSCHALTER ..................................................................................................... 33
DIE KAMERASTEUERUNG IM ASCII (KLARTEXT)-MODE ................................................................... 34
DIE KAMERASTEUERUNG IM HEX-MODE.......................................................................................... 35
KOMMANDOBESCHREIBUNG ........................................................................................................ 38
4.1
KOMMANDO-ÜBERSICHT .................................................................................................................. 38
4.2
AUFBAU DER KOMMANDOBESCHREIBUNG: ....................................................................................... 38
4.3
KOMMANDOS ZUM ÜBERTRAGEN GRÖßERER DATENMENGEN............................................................. 65
4.3.1
Das Senden von Dateien im XMODEM-Format mit dem WIN3.1x -, WIN 95- TERMINAL (VT100Emulation).............................................................................................................................................. 65
4.3.2
Das Empfangen von Dateien im XMODEM-Format mit dem WIN3.1x -, WIN 95- TERMINAL
(VT100-Emulation) ................................................................................................................................. 67
4.3.3
Aufbau eines Korrekturfiles...................................................................................................... 68
4.3.4
Aufbau 10bit-Bilddatei............................................................................................................. 69
4.3.5
Aufbau einer Textdatei zum Einfügen in eine MS-EXCEL-Tabelle............................................. 69
4.3.6
Beschreibung XMODEM-Protokoll .......................................................................................... 70
- Seite 3 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Inhaltsverzeichnis
4.3.6.1
4.3.6.2
4.3.6.3
4.4
Allgemeines ........................................................................................................................................70
XMODEM-Protokoll ...........................................................................................................................70
XMODEM/CRC-Protokoll ..................................................................................................................71
DER BETRIEB MIT AUTOMATISCHEM LICHTGENERATOR ..................................................................... 72
5
SACHWORTVERZEICHNIS.............................................................................................................. 73
6
ANHANG .............................................................................................................................................. 76
6.1
ÜBERSICHT: STECKERBELEGUNG ...................................................................................................... 76
6.1.1
Stromversorgung ..................................................................................................................... 76
6.1.2
RS232- / RS422-Konfigurationsschnittstelle ............................................................................. 76
6.1.3
RS422- / LVDS-Bilddatenschnittstelle....................................................................................... 76
6.2
ÜBERSICHT: OBJEKTIVE FÜR KAMERA LOGLUX............................................................................. 77
6.3
OPTISCHE ZUSATZKOMPONENTEN..................................................................................................... 78
6.3.1
Stereovorsätze ......................................................................................................................... 78
6.3.2
Sonstige................................................................................................................................... 78
6.4
ZUBEHÖR ......................................................................................................................................... 78
6.4.1
Optisches und mechanisches Zubehör ...................................................................................... 78
6.4.2
Zubehör zur Bildatenerfassung, Stromversorgung und Kamerasteuerung.................................. 78
6.5
SKIZZEN: OBJEKTIVE UND ZUBEHÖR ................................................................................................. 79
- Seite 4 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
1 Einführung
1.1 Der Binärlogarithmus
Definition des Binärlogarithmus:
a = 2 (lb (a ) )
lb (a ) =
log x (a ) ln (a )
=
log x (2 ) ln (2 )
Für einen Oktavsprung 2a gilt:
lb (2a ) = lb (2 ) + lb (a ) = 1 + lb (a )
1.2 Das Fixed Pattern Noise
Jedes Pixel des eingesetzten HDRC4-Sensors mit den Koordinaten (x,y)wandelt die Bestrahlungsstärke Ee(x,y)
der Sensoroberfläche in eine elektrische Spannung US(x,y) um:
E (x , y )
+ U 0 (x , y )
U S (x, y ) = U1 (x , y ) ⋅ lb e
E
e0
Ee0 = 1
W
m2
Die Spannungen U0(x,y) und U1(x,y) sind koordinatenabhängige, normalverteilte Größen. Der daraus entstehende visuelle Effekt wird als „fixed pattern noise“ (kurz FPN) bezeichnet. Der Begriff noise ist nur indirekt
zutreffend, da es sich hierbei um ein Rauschen im Ortsbereich und nicht im Zeitbereich handelt. (Die
Spannungskonstanten U0(x,y) und U1(x,y) sind zeitlich konstante Größen.)
1.3 Die Korrektur des Fixed Pattern Noise
Um bei gleicher Bestrahlungsstärke aller Pixel ein koordinatenunabhängiges Ausgangssignal zu erhalten, muß
beim Auslesen des Sensors das FPN korrigiert werden. Diese Korrektur wird in einem Analogrechenwerk
durchgeführt. Der bestrahlungsstärkeabhängige Spannungswert wird dabei mit einer Gain-Korrekturspannung
U1korr(x,y) multipliziert und einer Offset-Korrekturspannung U0korr(x,y) addiert:
U Skorr (x, y ) = U S ( x , y) ⋅ U1korr (x , y ) + U 0 korr (x , y)
Beim Kameraabgleich werden die beiden koordinatenabhängigen Korrekturkonstanten ermittelt, so daß gilt:
Für:
E e (x, y ) = const
U Skorr (x , y ) = const
Als schaltungstechnisch günstig hat sich die Zerlegung der Korrekturspannungen in jeweils zwei Komponenten
ergeben:
1.
koordinatenunabhängige Korrekturspannung mit großem Einstellbereich zur Korrektur des Mittelwertes
2.
koordinatenabhängige Korrekturspannung mit kleinem Einstellbereich zur Korrektur der Streuung
x,, yy) == U
U10korr
+∆∆UU10korr
korr +
U10korr
xx, ,yy))
korr (x
korr((
- Seite 5 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
Der Kameraabgleich findet in maximal 4 einzeln wählbaren Schritten statt:
1.
Einstellung der mittleren Sensorsteilheit (Gain-Korrekturspannung, grob)
2.
Einstellung der mittleren, absoluten Sensorhelligkeit (Offset-Korrekturspannung, grob)
3.
Bestimmung der koordinatenabhängigen Korrekturspannung zur Korrektur der Steilheit (GainKorrekturspannung, fein)
4.
Bestimmung der koordinatenabhängigen Korrekturspannung zur Korrektur der absoluten Helligkeit
(Offset-Korrekturspannung, fein)
1.4 Strahlungsphysikalische Festlegungen
Um die Bestrahlungsstärke Ee auf einen Zahlenbereich Z abbilden zu können, bedarf es einer
Zuordnungsvorschrift, die sich an den in der Natur vorkommenden Gegebenheiten orientiert.
Es wird festgelegt:
1.
Der Arbeitsbereich der Kamera umfaßt einen Be-strahlungsstärkeumfang 1:232 (32 Oktaven).
2.
Dieser Arbeitsbereich soll als 10bit-Zahl dargestellt werden.
3.
Der Bestrahlungsstärke Ee=2-16 W/m 2 wird der Zahlenwert Z=0 zugeordnet.
Daraus folgt für den Arbeitsbereich:
0 ≤ Z < 1024
für
2 −16
W
W
≤ E e < 216 2
2
m
m
Als Beziehung zwischen der strahlungsphysikalischen Größe Ee und dem ihr zugeordneten Zahlenwert Z ergibt
sich:
Z
−16
E e = E e 0 ⋅ 2 32
E e0 = 1
W
m2
E
Z = 32 ⋅ lb e + 16
E e0
- Seite 6 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
1.5 Lichttechnischer Zusammenhang zwischen Objekt- und Sensorbeleuchtungsstärke
Wird ein ideal diffus reflektierendes Objekt mit einer Beleuchtungsstärke EOB bestrahlt, so leuchtet dieses Objekt
mit einer Leuchtdichte LOB von
1 cd
L OB = E OB ⋅ ρ ⋅
2
π lx ⋅ m
ρ
Reflexionsfaktor
1 cd
folgt aus den Gesetzen der ideal diffusen Reflexion.
2
π lx ⋅ m
Der Proportionalitätsfaktor
Durch das Objektiv mit einer eingestellten Blende k wird dieses Objekt auf der Sensorfläche mit einer
Beleuchtungsstärke ES
E S = L OB ⋅
k
k0
lx ⋅ m 2
π
⋅
2
cd
k
4
k0
τ
Blendenzahl
Bezugsgröße für Blendenzahl, =1
abgebildet. Die Konstante τ stellt den Transmissionsgrad des Objektives dar. In allen weiteren Rechnungen wird
hier der repräsentative Wert von τ = 0,8 angenommen.
Durch Einsetzen der Objektbeleuchtungsstärke EOB erhält man die Beziehung
Objektbeleuchtungsstärke, Reflexionsfaktor, Blendenzahl und Sensorbeleuchtungsstärke.
E S = E OB ⋅
ρ⋅ τ
k
4
k0
2
Beispiele für in der Natur vorkommende Beleuchtungsstärken EOB:
Beleuchtung
Sonnenlicht, Sommer
Sonnenlicht, Winter
Straßenbeleuchtung
Arbeitsräume
Vollmondnacht
Wohnräume
EOB in [lx]
100000
10000
3...30
40...300
0,2
40...150
- Seite 7 -
zwischen
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
Reflexionsfaktor ρ für verschiedene Materialien:
Material, Gegenstand
Holz, hell/dunkel
Beton, hell/dunkel
Teerdecke
Ziegel, hell/dunkel
Chrom,poliert
statistisches fotografisches Normalobjekt
ρ
0,3...0,5/0,1...0,25
0,3...0,5/0,15...0,25
0,08...0,15
0,3...0,4/0,15...0,25
0,6...0,7
0,17
1.6 Beziehung zwischen strahlungsphysikalischen und lichttechnischen
Größen
Lichttechnische Größen berücksichtigen das physiologische Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges,
während strahlungsphysikalische Größen den Leistungsaspekt ausdrücken. Um eine Größe in die andere
umrechnen zu können, benötigt man die relative spektrale Hellig-keitsempfindlichkeit V(λ) des menschlichen
Auges. Der Zusammenhang zwischen Stahlstärke Le und Leuchtdichte L lautet:
780 nm
L = K max
Kmax
Le(λ)
V(λ)
∫ L (λ) ⋅ V(λ ) ⋅ dλ
e
λ =380 nm
fotometrisches Stahlungsäquivalent 683 lm/W
spektrale Leistungsdichte der Strahlung im Intervall (λ+dλ)
relative spektrale Helligkeitsempfindlichkeit des Auges
λ
400nm
500nm
555nm
600nm
700nm
V(λ)
0,0004
0,323
1
0,631
0,0041
Alle Rechnungen zur Eichung der Kamera beziehen sich auf monochromatisches Licht der Wellenlänge
λ=555nm. Die Funktion V(λ) erreicht bei dieser Wellenlänge ihr Maximum von V(555nm)=1. Als Spezialfall
des obengenannten Integrals ergibt sich:
L = 683
lm
⋅ Le
W
Für die Beleuchtungsstärke E und die Bestrahlungsstärke Ee gilt äquivalent:
E = 683
lm
⋅ Ee
W
- Seite 8 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
1.7 Die Kalibriergleichung
Die Kalibriergleichung stellt den Zusammenhang zwischen dem digital gewandelten Zahlenwert Z und der
Leuchtdichte L bei einer gewählten Blende k her.
Durch Zusammenfassung der Gleichungen
E S = L OB ⋅
E S = 683
lx ⋅ m 2
π
⋅
2
cd
k
4
k0
τ
lm
⋅ E eS
W
E eS = E e 0 ⋅ 2
Zusammenh. Objektleuchtdichte-Sensorbeleuchtungsstärke
Zusammenhang strahlungsph.-lichttechnische Größen
Z
−16
32
Definition ADC-Wandelbereich
erhält man die Kalibriergleichung:
L OB
L0
2
Z
−16
1 k
= 683 ⋅
⋅ ⋅ 2 32
π ⋅ τ k0
L0 = 4cd/m2
k0 = 1
τ = 0,8
Bezugsgröße für Leuchtdichte
Bezugsgröße für Blende
Transmissionsgrad des Objektives
LOB
Z
k
Objektleuchtdichte in cd/m2
digitaler ADC-Zahlenwert
Blendenzahl
Die Kalibriergleichung in logarithmierter Form:
L
k
683 Z
lb OB − 2lb − lb
= − 16
π ⋅ τ 32
L0
k0
- Seite 9 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
Kalibriergleichung
1,00E+11
k = 16
1,00E+10
k = 11
k=8
k = 5,6
k=4
1,00E+09
Sonne
k = 2,8
k=2
k = 1,4
k=1
1,00E+08
Bogenlampe
Wolframwendel
1,00E+07
L in cd/m
2
1,00E+06
1,00E+05
Sommer-Sonne, Wasser
1,00E+04
Sommer-Sonne
helle Sonne
schwache Sonne
1,00E+03
Sonne, Schatten
trüber Wintertag
1,00E+02
beleuchtetes Schaufenster
1,00E+01
Bühnenbeleuchtung
Straßenbeleuchtung
angestrahlte Bauwerke
1,00E+00
1,00E-01
1,00E-02
0
128
256
384
512
640
768
896
Darstellung der KalibriergleichungZfür die Blendenzahlen k=1 bis 16
- Seite 10 -
1024
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Einführung
1.8 Die Darstellung von Objekten bei verschiedenen Beleuchtungsstärken
Ersetzt man in der logarithmierten Form der Kalibriergleichung die Objektleuchtdichte LOB durch den
Reflexionsfaktor ρ und die Objektbeleuchtungsstärke EOB, so erhält man die folgende Gleichung:
E
lb OB
E0
k
683 Z
+ lb (ρ ) − 2lb − lb
= − 16
τ 32
k0
E 0 = 4lx
E
k
683
Z = 32 ⋅ lb OB + lb (ρ ) − 2lb − lb
+ 16
τ
k0
E0
Werden zwei Objekte mit den Reflektionsfaktoren ρ1 und ρ2 nacheinander mit zwei Beleuchtungsstärken EOB1
und EOB2 beleuchtet, so ergeben sich als Differenzen der Werte Z:
Zahlenwertdifferenz ∆Z zwischen Objekt mit ρ1 und ρ2 bei Beleuchtungsstärke EOB1 und EOB2:
∆Z = Z(ρ1 ) − Z(ρ 2 ) = 32 ⋅ [lb (ρ1 ) − lb(ρ 2 )]
Helligkeitsverhältnisse durch unterschiedliche Reflektionsfaktoren ρ im Objekt werden als konstante
Zahlendifferenzen ∆ Z unabhängig von der Objektbeleuchtungsstärke wiedergegeben.
1.9 Abschätzung des Wertebereiches der Graustufen im logarithmisch
gewandelten Bild – das fotografische Normalobjekt
Statistische Untersuchungen haben ergeben, daß die häufigsten fotografischen Motive einen Kontrastunterschied
1:32 und einen durchschnittlichen Reflektionsfakor von ρ = 0,17 aufweisen. Diese Werte können zur Abschätzung der bei einer bestimmten Beleuchtungsstärke wiedergegebenen Grauwerte Z hinzugezogen werden.
Definition: Fotografisches Normalobjekt
L max
= 32
L min
ρ = 0,17
Daraus ergibt sich ein durchschnittlicher Grauwert von:
E
k
683
Z = 32 ⋅ lb OB + lb (0,17 ) − 2lb − lb
+ 16
τ
k0
E0
E
k
Z ≈ 32 ⋅ lb OB − 2lb + 118
k 0
E0
Die Differenz zwischen größtem und kleinsten Grauwert beträgt:
∆Z = Z max − Z min = 32 ⋅ lb (32) = 160
- Seite 11 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2 Der funktionelle Aufbau der Kamera LOGLUX
2.1 Funktionsübersicht
Die Kamera LOGLUX enthält alle für eine Bildaufnahme benötigten analogen und digitalen Schaltungskomponenten. Diese lassen sich in drei verschiedene Gruppen einteilen:
Analoge Schaltungskomponenten
1.1 Schaltungskomponenten zur Bildsignalaufbereitung (Sensor, Verstärker)
1.2 Schaltungskomponenten zur Hilfsspannungserzeugung
Digitale Schaltungskomponeneten
2.1 Schaltungskomponenten zur Bildverarbeitung (Datensortierung, Adreßgenerierung)
2.2 Schaltungskomponenten zur Bildsignalübertragung (Bilddatenschnittstelle)
2.3 Schaltungskomponenten zur Kamerasteuerung (Controller und Peripherie)
AD-, DA-Wandler
3.1 DA-Wandler zur digitalen Steuerung der benötigten Hilfsspannungen
3.2 AD-Wandler zum Wandeln des Bildsignales
Alle analogen Schaltungskomponenten sind so ausgeführt, daß deren Abgleich vollständig digital über einen
Konfigurationsbus erfolgen kann. Die Steuerung der zur Bildaufnahme benötigten analogen und digitalen
Komponenten erfolgt durch einen 16bit-Microcontroller. Dieser verwaltet alle Einstelldaten und initialisiert alle
Baugruppen nach dem Einschalten der Kamera.
Die Einstelldaten der Kamera können auf verschiedene Weise gewonnen werden:
•
•
•
automatische Ermittlung während des Kamera-Abgleiches
durch Befehlesübermittlung über die Konfigurationsschnittstelle
durch Einstellen des Konfigurationsschalters an der Kamerarückwand
Zur Bilddatenübertragung besitzt die Kamera eine Datenschnittstelle. Diese ist auswechselbar gestaltet, so daß
eine Anpassung des Übertragungsmediums und –art auf einfache Weise möglich ist.
In den folgenden Abschnitten soll die Funktionsweise der wichtigsten Komponenten der HDRC4-Kamera
LOGLUX sowie deren Konfiguration beschrieben werden:
•
HDRC4-Sensor
Konfiguration und Adressierungsvorschrift
•
VSG (Variable Scan Generator)
Registerbeschreibung und Konfigurationsanleitung
•
Datensortierung
Beschreibung der modeabhängigen Datensortierung
•
DA-Wandler zur Hilfsspannungserzeugung
Registerbeschreibung
- Seite 12 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.2 Die Bilddatenschnittstelle der Kamera LOGLUX
2.2.1 Beschreibung der Schnittstelle
Die Kamera LOGLUX ermöglicht den Anschluß verschiedener Schnittstellenmodule:
• Kabel-Datenübertragung, parallel
• LWL-Datenübertragung, seriell
Die parallele Datenschnittstelle ist in 2 Varianten lieferbar:
1. LVDS (Low Voltage Differential Signaling) - Pegel
2. RS422 - Pegel
Beide Schnittstellen unterscheiden sich nur in der Pegeldefinition, nicht aber im Aufbau des Übertragungsprotokolls. Bei diesen Schnittstellenstandards handelt es sich um symmetrische Datensignale, d.h. jedes Signal
wird einmal invertiert (Kennzeichnung: -) und einmal nichtinvertiert (Kennzeichnung: +) übertragen. Eine
fehlerhafte Datenübertragung durch Ausgleichsströme in der Signalmasse (Einsatz in Industrieanlagen) wird
dadurch vermieden.
Als Datenkabel werden Bündel verdrillter Zweidrahtleitungen mit einem Wellenwiderstand von Z=100Ω
verwendet. Alle Datenempfänger müssen deshalb mit einem Abschlußwiderstand von R=100Ω versehen sein.
Vergleich RS422, LVDS (bei RL=100Ω , typ.):
Betrag der Spannungsdifferenz zwischen negiertem und nichtnegiertem Ausgang:
∆U O = U OH − U OL
LVDS
335mV
RS422 (3,3V)
2,6V
Offset-Spannung (Common Mode Voltage):
U CM =
U OH + U OL
2
LVDS
1,25V
RS422 (3,3V)
1,5V
Leistungsbedarf pro Signal, bei Ub=3,3V:
PV =
LVDS
11,0mW
U b ⋅ ∆U O
RL
RS422
85,8mW
Leistungsbedarf bei der Verwendung aller 13 Signale (10 Datenbits, LEN, FEN, CAMCLK):
143mW
1,1W
- Seite 13 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
Die Bilddatenübertragung erfolgt mit Hilfe der folgenden Signale:
1.
2.
3.
4.
CAMCLK (Camera Clock), Bildpunkttakt
LEN (Line Enable), Zeilensynchronisation
FEN (Frame Enable), Bildsynchronisation
10 Bit Bilddaten D0 - D9
Für die Signale LEN, FEN und CAMCLK gelten folgende Definitionen:
1. Das Signal LEN („Zeilenfreigabe“) wird als HIGH-aktiv definiert, wenn das Auslesen einer Zeile
durch den Pegel LEN=H angezeigt wird. Entsprechendes gilt für das Signal FEN („Bildfreigabe“).
2. Das Signal CAMCLK wird als HIGH-aktiv definiert, wenn die am Ausgang anliegenden Daten mit
steigender(LH)-Flanke des Signales gültig sind.
Die Signale CAMCLK, LEN und FEN können als HIGH- oder LOW-aktiv konfiguriert werden ( LEN-, FEN-,
CAMCLK-Kommando, siehe Kommandoübersicht).
CAMCLK
HIGH-aktiv
LEN
LOW-aktiv
FEN
HIGH-aktiv
LOW-aktiv
lof=0
lof=0
lof=1
HIGH-aktiv
LOW-aktiv
lof=1
Bilddaten gültig
↑-Flanke
↓-Flanke
H
L
H
L
Zeilensynchronisation
↑-Flanke
↓-Flanke
L
H
H
L
Bildsynchronisation
↑-Flanke
↓-Flanke
L
H
X
L
X
H
Hinweis: Bedeutung lof-Bit, siehe VSG-Reg. 0, Bit 8
Für die externe Bildsynchronisation kann das Signal FRAMETRIG verwendet werden (siehe Kommando TRIG,
Kommandoübersicht). Dieser symmetrische Eingang steuert einen LVDS- (DS90LV032) oder RS422(DS26LV32) Empfänger an und ist mit 100Ω abgeschlossen. Bei eingeschaltetem externen Trigger (Kommando: TRIG 1) wird mit jeder steigenden (LH)-Flanke der Bildauslese-Vorgang gestartet. Nach Beendigung des
Auslesevorganges kehrt die Kamera in den Wartezustand zurück. Bei laufender Auslesung wird der Zustand des
FRAMETRIG-Signales ignoriert.
- Seite 14 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.2.2 Pin-Belegung der LOGLUX -Bilddatenschnittstelle
Die Bilddatenschnittstelle befindet sich an der Kamerarückwand. (44pol. D-SUB-Buchse)
Bezeichnung
PIN-Nr.
Anzahl
Ein-, Ausgang Beschreibung
D0+
1
1
A
Datenbit 0
D1+
2
1
A
Datenbit 1
D2+
3
1
A
Datenbit 2
D3+
4
1
A
Datenbit 3
D4+
5
1
A
Datenbit 4
D5+
6
1
A
Datenbit 5
D6+
7
1
A
Datenbit 6
D7+
8
1
A
Datenbit 7
D8+
9
1
A
Datenbit 8
D9+
10
1
A
Datenbit 9
LEN+
11
1
A
Line Enable, Zeilen-Sync.-Signal
FEN+
12
1
A
Frame Enable, Bild-Sync.-Signal
CAMCLK+
13
1
A
Camera Clock, Bildpunkttakt
FRAMETRIG+
15
1
E
Frame Trigger
D0-
16
1
A
Datenbit 0, negiert
D1-
17
1
A
Datenbit 1, negiert
D2-
18
1
A
Datenbit 2, negiert
D3-
19
1
A
Datenbit 3, negiert
D4-
20
1
A
Datenbit 4, negiert
D5-
21
1
A
Datenbit 5, negiert
D6-
22
1
A
Datenbit 6, negiert
D7-
23
1
A
Datenbit 7, negiert
D8-
24
1
A
Datenbit 8, negiert
D9-
25
1
A
Datenbit 9, negiert
LEN-
26
1
A
Line Enable, Zeilen-Sync.-Signal, neg.
FEN-
27
1
A
Frame Enable, Bild-Sync.-Signal, neg.
CAMCLK-
28
1
A
Camera Clock, Bildpunkttakt, negiert
FRAMETRIG-
30
1
E
Frame Trigger, negiert
SDA
31
1
E/A
Daten, I2C-Bus (optional)
SCL
32
1
E
Takt, I2C-Bus (optional)
GND
33-40
4
VCC3
41, 42
2
A
3,3V
VCC5
43, 44
2
A
5V
Ground, Masse
- Seite 15 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.2.3 Kabelplan, LOGLUX -Bilddatenschnittstelle (Verbindungskabel)
Twisted Pair-Kabel, Z≈100Ω, 20 Leitungspaare+Schirm
2×44pol. D-SUB-Stecker mit Griffschale
Bezeichnung
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
LEN
FEN
CAMCLK
OTR
FRAMETRIG
GND1
GND2
GND3
+3,3V
+5V
SCHIRM
STECKER 1, 44pol. D-SUB
Paar Nr.
Pin Nr.
1
1
16
2
2
17
3
3
18
4
4
19
5
5
20
6
6
21
7
7
22
8
8
23
9
9
24
10
10
25
11
11
26
12
12
27
13
13
28
14
14
29
15
15
30
16
31
32
17
33
34
18
35
36
19
41
42
20
43
44
Gehäuse
STECKER 2, 44pol. D-SUB
Paar Nr.
Pin Nr.
1
1
16
2
2
17
3
3
18
4
4
19
5
5
20
6
6
21
7
7
22
8
8
23
9
9
24
10
10
25
11
11
26
12
12
27
13
13
28
14
14
29
15
15
30
16
31
32
17
33
34
18
35
36
19
41
42
20
43
44
-
- Seite 16 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.3 Funktionsbeschreibung: HDRC4-Sensor
Der HDRC4-Sensor vereinigt auf einem Chip 2 fotoempfindliche CMOS-Arrays mit Spalten- und Zeilenstruktur. Jedes Array hat eine Organisation von 256×256 Pixel. Entsprechende Spalten- und Zeilenadressen
beider Sensorhälften sind jeweils miteinander verbunden. Die Auswahl zweier Bildpunkte (rechte/linke
Sensorhälfte) kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die Auswahl der Zugriffsvorschrift wird durch einzelne
Bits des HDRC-Registers festgelegt (siehe auch Befehl HDRC par). Die Auswahl der Sensorhälfte erfolgt durch
ein zusätzliches Adressbit. Dieses Bit wählt über einen Datenmultiplexer die getrennt digital gewandelte
Bildinformation der linken bzw. rechten Sensorhälfte aus. Somit kann die Adresstaktfrequenz stets die halbe
Bildpunkttaktfrequenz betragen, da mit einem Zugriffszyklus zwei korrespondierende Bildpunkte ausgelesen
werden.
Zur Vermeidung von Störungen der analogen Schaltungsteile durch die digitalen Komponenten kann eine
Adressierung im GRAY-Code erfolgen. Die Auswahl von GRAY- oder BINÄR-Adressierung wird für beide
Sensorhälften gemeinsam festgelegt.
Die Zuordnungsvorschrift der Zeilen- und Spaltendekoder kann durch ein zugeordnetes mirror-Bit gewählt
werden:
1.
2.
mirror-Bit =0: Angelegte Spalte- bzw. Zeilen-Adresse X wählt Spalte X bzw. Zeile X aus
mirror-Bit =1: Angelegte Spalte- bzw. Zeilen-Adresse X wählt Spalte bzw. Zeile (255-X) aus
Es sei darauf hingewiesen, daß das Spiegeln durch eine Subtraktion und nicht durch das Bilden des Einerkomplements erfolgt, da dies eine Fehlfunktion bei gewählter GRAY-Adressierung zur Folge hätte.
Festlegung der Adressierung durch das HDRC-Register:
Bit
7
HDRC-Reg.
lrm
• colrm, column right mirror:
6
5
4
3
2
1
0
gray
rowlm
collm
rowrm
colrm
Durch das Setzen dieses Bits kann die rechte Sensorhälfte um die NS-Achse
gespiegelt werden. Bei der Adressierung der Spalte N wird die Spalte (255-N)
ausgelesen.
• rowrm, row right mirror:
Durch das Setzen dieses Bits kann die rechte Sensorhälfte um die OWAchse gespiegelt werden. Bei der Adressierung der Zeile N wird die Zeile
(255-N) ausgelesen.
• collm, column left mirror:
• rowlm, row left mirror:
• gray:
wie colrm, linke Sensorhälfte
wie rowrm. linke Sensorhälfe
Auswahl des Adressierungscodes, =0 BINÄR-Code/ =1 GRAY-Code.
• lrm, left right mirror: Durch das Setzen dieses Bits wird die Adressierung der Sensorhälften vertauscht.
(Bei Adressierung der linken Sensorhälfte wird die rechte Sensorhälfte
ausgelesen und umgekehrt.)
Das Setzen dieser Bits übernimmt die kamerainterne Steuersoftware selbständig bei folgenden Kommandos:
1.
2.
3.
4.
Auswahl Auslesemode, MODE-Kommando
Spiegeln des Bildes, MIR-Kommando
Drehen des Bildes, ROT-Kommando
(Initialisierung der Kamera nach Einschalten)
- Seite 17 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
Beispiele, Pixeladressierung:
In den folgenden Beispielen soll die Pixeladressierung in Abhängigkeit der mirror-Bits dargestellt werden. Der
Sensor stellt je eine Pixelinformation der rechten und linken Sensorhälfte bereit. Alle Beispiele gelten für eine
Zeilenadresse y = 80 und einer Spaltenadresse x = 60.
x=60
x=316
collm =0
rowlm =0
y=80
y=80
colrm =0
rowrm =0
x=451
x=60
y=80
y=80
collm =0
rowlm =0
colrm =1, Spalten rechts gespiegelt
rowrm =0
x=195
x=316
collm =1, Spalten links gespiegelt
rowlm =0
y=80
y=80
colrm =0
rowrm =0
x=60
x=316
collm =0
rowlm =0
colrm =0
rowrm =1, Zeilen rechts gespiegelt
y=80
y=175
x=451
x=60
collm =0
rowlm =1, Zeilen links gespiegelt
colrm =1, Spalten rechts gespiegelt
rowrm =1, Zeilen rechts gespiegelt
y=175
y=175
- Seite 18 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.4 Funktionsbeschreibung: VSG (Variable Scan Generator)
Der VSG ist ein programmierbarer Adressgenerator. Er stellt alle für die Sensorauslesung benötigten Adressen,
Steuer- und Synchronsignale bereit:
1.
2.
3.
Zeilen-, Spaltenadressen
LEN- , FEN-, CAMCLK-Signal zur Bilddatenübertragung
Steuersignale, Lese-/ Schreib-Adressen für Datensortierung
2.4.1 Die Generierung der Spalten- und Zeilenadressen
Das Auslesen des Sensors kann auf zwei grundsätzlich verschiedene Arten erfolgen:
Einkanalmode (Mode 0)
In jedem Adressierungszyklus wird die Bildinformation von 2 Pixeln gewonnen. Jedoch wird
die Information von 1 Pixel anschließend verworfen. Die Reihenfolge der aus dem Sensor ausgelesenen Pixel-Koordinaten entspricht der Reihenfolge der ausgegebenen Bilddaten.
Zweikanalmode (Mode 2,3)
In jedem Adressierungszyklus wird die Bildinformation von 2 Pixeln gewonnen. Die Reihenfolge der aus dem Sensor ausgelesenen Pixel-Koordinaten entspricht nicht der Reihenfolge der
ausgegebenen Bilddaten. Eine Bilddatensortierung ist zwingend notwendig.
2.4.2 Die Spalten- und Zeilen-Adresszähler
Der VSG enthält einen 9bit-Spalten- und einen 8bit-Zeilenzähler. Start- und Offsetkonstanten der Zähler lassen
sich über Register programmieren.
Die X/Y_BASE-Register beinhalten die Startkonstanten der jeweiligen Zähler. Das Rücksetzen erfolgt nach dem
Erreichen des Zählerstandes (X/Y_BASE) + (X/Y_OFFSET).
Beispiel:
X_BASE = 100, X_OFFSET = 100
Spaltenzählerumfang: 100...200 (101 Spalten!)
X_BASE = 100, X_OFFSET = 100
Zeilenzählerumfang: 0...255 (256 Zeilen!)
Gesamtes Bildfeld:
X_BASE = 0, X_OFFSET = 511
Y_BASE = 0, Y_OFFSET = 255
Übersicht, VSG-Register 4...7:
Bit
VSG-Reg. 4
VSG-Reg. 5
VSG-Reg. 6
VSG-Reg. 7
8
7
6
5
4
3
2
x_base (Spalten-Startkonstante)
y_base (Zeilen-Startkonstante)
x_offset (Spalten-Offsetkonstante)
y_offset (Zeilen-Offsetkonstante)
- Seite 19 -
1
0
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.4.3 Die Konfiguration der X/Y_BASE und X/Y_OFFSET-Register
2.4.3.1
MODE 0 (Einkanalmode)
Im Auslese-Mode 0 kann die Position und die Größe des auszulesenden Bildfensters völlig frei gewählt werden.
Die Koordinaten der linken oberen Bildfensterecke wird durch das X/Y_BASE-Registerpaar, die Größe des
Bildfensters durch das X/Y_OFFSET-Registerpaar bestimmt.
X_OFFSET
X_BASE
[0,0]
Y_BASE
Auszulesendes
Bildfeld
Y_OFFSET
[511,255]
Konfiguration der mirror-Bits für ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild:
colrm
rowrm
collm
rowlm
2.4.3.2
=0
=0
=0
=0
MODE 2 (Zweikanalmode, konvergierend)
Im Zweikanalmode wird ausschließlich die linke Sensorhälfte adressiert. Korrespondierende Pixel der rechten
Hälfte werden parallel ausgelesen und anschließend in den Bilddatenstrom richtig einsortiert. Um ein konvergierendes Auslesen zu erreichen, müssen die Spalten der rechten Sensorhälfte gespiegelt werden.
Konfiguration der mirror-Bits für ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild:
colrm
rowrm
collm
rowlm
=1
=0
=0
=0
Spalten rechts gespiegelt
In folgenden Skizzen ist der Unterschied zwischen adressiertem und ausgelesenem Sensorfeld im MODE 2
dargestellt.
- Seite 20 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
Adressiertes Sensorfeld:
X_OFFSET
X_BASE
[0,0]
Y_BASE
Adressiertes
Sensorfeld
Y_OFFSET
X
Y
[511,255]
Nebenbedingung im MODE 2: [X_BASE] + [X_OFFSET] = 255
Ausgelesenes Sensorfeld:
X_BASE
2×X_OFFSET
[0,0]
Y_BASE
Ausgelesenes Bildfeld
Adr.Richtung
links
X
X
Adr.Richtung
rechts
Y
Y_OFFSET
Y
[511,255]
2.4.3.3
MODE 3 (Zweikanalmode, divergierend)
Im Zweikanalmode wird ausschließlich die linke Sensorhälfte adressiert. Korrespondierende Pixel der rechten
Hälfte werden parallel ausgelesen und anschließend in den Bilddatenstrom richtig einsortiert. Um ein divergierendes Auslesen zu erreichen müssen die Spalten der linken Sensorhälfte gespiegelt werden.
Konfiguration der mirror-Bits für ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild:
colrm
rowrm
collm
rowlm
=0
=0
=1
=0
Spalten links gespiegelt
In folgenden Skizzen ist der Unterschied zwischen adressiertem und ausgelesenem Sensorfeld im MODE 3 dargestellt.
- Seite 21 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
Adressiertes Sensorfeld:
X_OFFSET
[0,0]
Y_BASE
Adressiertes
Sensorfeld
Adr.Richtung
X
Y_OFFSET
Y
[511,255]
[511,255]
Nebenbedingung, MODE 3: X_BASE = 0
Ausgelesenes Sensorfeld:
2×X_OFFSET
[0,0]
Y_BASE
Ausgelesenes Bildfeld
X
Adr.Richtung
links
Y
Adr.Richtung
X
Y_OFFSET
Y
[511,255]
2.4.4 Die Konfiguration des MODE- und PREDIV-Registers (VSG-Reg. 0,1)
Durch Konfiguration des MODE-Registers wird der Auslese-Mode und weitere wesentlichen Arbeitsparameter
der Kamera festgelegt:
•
•
•
•
•
•
•
Auslese-Mode
Pixeltaktfrequenz ( fcamclk)‘
Einzelschrittbetrieb
Externe Bildtriggerung
Auswahl: Binär-/ Gray-Adressierung
OR-Verknüpfung der Synchron-Signale
Systeminterne Einstellungen
- Seite 22 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
Übersicht: MODE- und PREDIV-Register (VSG-Reg. 0,1)
Bit
8
7
6
5
4
3
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
VSG-Reg. 1
2
1
0
mode
prediv
Beschreibung:
mode (Reg. 0, Bit 0,1,2)
Die mode-Bits legen den Auslesemodus fest. Von allen 8 möglichen Varianten können vom
Programmierer nur 3 sinnvoll verwendet werden (MODE 0,2,3).
MODE 0: mode = 000b
MODE 2: mode = 010b
MODE 3: mode = 011b
delay (Reg. 0, Bit 3)
Das delay-Bit steuert den Zeitpunkt des Zeilen- und Spalten-Adresswechsels. Es wird von der
kamerainternen Software auf 1 gesetzt und sollte nicht verändert werden.
gray (Reg. 0, Bit 4)
=1 Zeilen- und Spaltenadressen werden im GRAY-Code generiert.
=0 Zeilen- und Spaltenadressen werden im BINÄR-Code generiert
Um eine korrekte Sensoradressierung zu gewährleisten, muß der Wert des gray-Bits
mit dem gray-Bit des HDRC-Registers übereinstimmen. Die kamerainterne Software
arbeitet vorzugsweise mit GRAY-Adressierung (gray = 1).
trig (Reg. 0, Bit 5)
=1 Einzelbild-Mode
Eine LH-Flanke am externen Triggereingang startet 1 Sensorauslesung mit den aktuellen X/Y_OFFSET und X/Y_BASE-Parametern
=0 Laufbild-Mode
Der Sensor wird fortlaufend ausgelesen
step (Reg. 0, Bit 6)
=1 Einzelschrittbetrieb
Der Einzelschrittbetrieb kann nur durch kamerainterne Funktionen temporär genutzt
werden.
sa (Reg. 0, Bit 7)
kamerainterne Funktion
lof (Reg. 0, Bit 8)
=0 Das LEN-Signal wird während einer Zeilensynchronisationsphase inaktiv geschaltet.
=1 Das LEN-Signal wird während einer Zeilen- oder Bildsynchronisationsphase inaktiv
geschaltet (len or fen)
prediv (Reg. 1, Bit 0,1)
Vorteilereinstellung für Bilddatentakt
prediv
00b
01b
10b
11b
fCAMCLK, MODE 0
8MHz
4MHz
2MHz
1MHz
- Seite 23 -
fCAMCLK, MODE 2,3
16MHz
8MHz
4MHz
2MHz
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.4.5 Das PIPELINE-DELAY-Register (VSG-Reg. 8)
In der Kamera LOGLUX kommen zur Bilddatenwandlung sogenannte Pipeline-ADC zur Anwendung. Diese
AD-Wandler zeichnen sich durch eine geringe Stromaufnahme aus. Die AD-Wandlung erfolgt bei
obengenanntem Funktionsprinzip in mehreren Schritten. Bei jedem Schritt werden in diesem konkreten Fall 2bit
Information gewonnen. Daraus folgt ein zeitlicher Versatz von 5 Takten (bei 10bit ADC-Auflösung) zwischen
dem analogen Eingangswert und dem gewandelten Digitalwort am Datenausgang. Unten gezeigte Skizze
verdeutlicht den prinzipiellen Aufbau eines solchen Kaskadenwandlers.
Analog
IN
Sample & Hold
Sample & Hold
+
-
ADC
+
×4
-
DAC
ADC
2bit
×4
ADC
DAC
2bit
2bit
Digital OUT
Um diesen zeitlichen Versatz zwischen Sensoradressierung und Datensortierung auszugleichen, muß das
PIPELINE_DELAY-Register mit einer schaltungsspezifischen Konstante geladen werden:
PIPELINE_DELAY = [Anzahl zur Wandlung benötigter Takte]-2
Der Wert für das PIPELINE_DELAY-Register beträgt für die Kamera LOGLUX =5 und darf vom Nutzer nicht
verändert werden, da dieser Wert eine Systemkonstante ist.
PIPELINE_DELAY = 3
2.4.6 Die Konfiguration des Bilddaten-Übertragungsprotokolls durch das LEN-, FENund MEASURE-Register
Übersicht: LEN-, FEN- und MEASURE-Register
Bit
8
7
6
5
4
VSG-Reg. 2
2
1
0
clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
len
VSG-Reg. 3
VSG-Reg. 9
3
fen
chaninv
feninv
leninv
len (Reg. 2, Bit 0...7)
• Länge der inaktiven Phase des LEN-Signales bei Zeilensynchronisation
Länge des LEN-Signales in Anzahl L CAMCLK-Takte
MODE 0:
MODE 2,3:
L=[len]
L=2×
×[len]
- Seite 24 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
fen (Reg. 3, Bit 0...7)
• Länge der inaktiven Phase des FEN-Signales bei Bildsynchronisation
Länge des FEN-Signales in Anzahl Z Zeilen
Für [fen]=0:
Bei der Bildsynchronisation wird zusätzlich zum LEN- auch das FEN-Signal
für dieselbe Zeitdauer inaktiv
Für [fen]≠0:
Z=[fen]
adcclk, pxlclk (Reg. 9, Bit 0,1)
• Abschalten interner Taktsignale, Bits stets =0 setzen
clkoff (Reg. 9, Bit 2)
• Abschalten des Bildtaktes CAMCLK
Diese Funktion wird nur kameraintern genutzt, Bit stets =0 setzen
clkinv (Reg.9, Bit 3)
• Festlegung der Polarität des CAMCLK-Signals
clkinv=0:
Bilddaten mit LH-Flanke des CAMCLK-Signals gültig, Datenwechsel mit HL-Flanke
clkinv=1:
Bilddaten mit HL-Flanke des CAMCLK-Signals gültig, Datenwechsel mit LH-Flanke
leninv (Reg.9, Bit 4)
• Festlegung der Polarität des LEN-Signals
leninv=0:
LEN-Signal bei laufender Zeilenübertragung =HIGH, LEN-Signal bei Zeilensynchronisation =LOW
leninv=1:
LEN-Signal bei laufender Zeilenübertragung =LOW, LEN-Signal bei Zeilensynchronisation =HIGH
feninv (Reg.9, Bit 5)
• Festlegung der Polarität des FEN-Signals
feninv=0:
FEN-Signal bei laufender Bildübertragung =HIGH, LEN-Signal bei Bildsynchronisation =LOW
feninv=1:
FEN-Signal bei laufender Zeilenübertragung =LOW, FEN-Signal bei Bildsynchronisation =HIGH
chaninv (Reg.9, Bit 7)
• Invertierung des Kanalauswahlsignals, Bit stets =0 setzen
- Seite 25 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.5 Die Bilddatensortierung
Die Bilddatensortierung erfolgt durch einen Dual-Port-RAM 1k×10bit (2 Zeilen×512×10bit). Ein Port dient
ausschließlich zum Lesen, das andere nur zum Schreiben. Vom VSG werden nun die Sortieradressen so
bereitgestellt, daß auf dem Schreib-Port die ausgelesenen Bilddaten in zeitlicher Reihenfolge linear
eingeschrieben werden und auf dem Lese-Port die Bilddaten der vorherigen Zeile in örtlicher Reihenfolge linear
ausgelesen werden. Zwischen ausgegebenen Bilddaten und den aktuellen Auslesekoordinaten des Sensors
befindet sich also ein zeitlicher Versatz von 1 Zeile.
2.5.1 Die Bilddatensortierung im Einkanalmode (MODE 0)
Bei eingestelltem Einkanalmode erfolgt bei jedem Adressierungszyklus das Einlesen eines Pixels. Eine Datensortierung ist nicht zwingend notwendig, wird aber aus schaltungstechnischen Gründen vorgenommen. Im
Einkanalmode wird bei einer Spaltenadresse ≥256 die Pixelinformation der rechten Sensorhälfte ausgewertet, bei
Spaltenadressen <256 die der linken Hälfte. Die Information des korrespondierenden Pixels auf der jeweils
anderen Sensorhälfte wird verworfen. Damit ist eine völlig freie Festlegung des auszulesenden Bildfensters
möglich, jedoch nur mit einer maximale Bildpunkttaktfrequenz von 8MHz.
Der Datensortierer geht von der Annahme aus, daß die zu sortierenden Bilddaten sequentiell mit aufsteigender
Zeilen- und Spaltenadresse ausgelesen worden.
Die Bilddatensortierung findet auf einfache Weise statt:
Sensor-Zugriff
n
n+1
n+2
n+3
n+4
...
m
m+1
m+2
m+3
m+4
...
Dual-Port-RAM, Schreib-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Schreib-Adresse
...
...
...
[ x ,y]
0
Adr
[x+1,y]
0
Adr+1
[x+2,y]
0
Adr+2
[x+3,y]
0
Adr+3
[x+4,y]
0
Adr+4
...
...
...
[ x ,y+1]
1
Adr
[x+1,y+1]
1
Adr+1
[x+2,y+1]
1
Adr+2
[x+3,y+1]
1
Adr+3
[x+4,y+1]
1
Adr+4
...
...
...
Dual-Port-RAM, Lese-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Lese-Adresse
...
...
...
[ x ,y-1]
1
Adr
[x+1,y-1]
1
Adr+1
[x+2,y-1]
1
Adr+2
[x+3,y-1]
1
Adr+3
[x+4,y-1]
1
Adr+4
...
...
...
[ x ,y]
0
Adr
[x+1,y]
0
Adr+1
[x+2,y]
0
Adr+2
[x+3,y]
0
Adr+3
[x+4,y]
0
Adr+4
...
...
...
2.5.2 Die Bilddatensortierung im Zweikanalmode (MODE 2,3)
Im Zweikanalmode erfolgt das Einlesen zweier korrespondierender Pixel in einem Zugriffszyklus. MODE 2 und
MODE 3 unterscheiden sich nur im Sortieralgorithmus durch die Koordinateninterpretation der sequentiell eingelesenen Bilddaten.
- Seite 26 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.5.2.1
MODE 2:
Die Bilddaten werden so sortiert, daß bei konvergierendem Auslesen des Sensors die Bilddaten örtlich richtig
sortiert werden. Konvergiert bedeutet hier, korrespondierende Pixelpaare bewegen sich beim Auslesen aufeinander zu.
Beispiel, konvergierendes Auslesen:
Pixelkoordinaten in einem Zyklus, Vollbild:
n:
{[ x,y] , [511x,y]}
n+1:
{[x+1,y] , [511-(x+1),y]}
n+2:
{[x+2,y] , [511-(x+2),y]}
n+3:
{[x+3,y] , [511-(x+3),y]}
n+4:
{[x+4,y] , [511-(x+4),y]}
mirror-Bits:
colrm
rowrm
collm
rowlm
Sensor-Zugriff
n
n+1
n+2
n+3
n+4
n+126
n+127
n+128
n+129
n+130
...
n+255
n+256
...
u.s.w
=1
=0
=0
=0
Dual-Port-RAM, Schreib-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Schreib-Adresse
Dual-Port-RAM, Lese-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Lese-Adresse
...
...
...
...
...
...
[ 0,y]
[511,y]
[ 1,y]
[510,y]
[ 2,y]
[509,y]
[ 3,y]
[508,y]
[ 4,y]
[507,y]
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0x000
0x001
0x002
0x003
0x004
0x005
0x006
0x007
0x008
0x009
[0,y-1]
[1,y-1]
[2,y-1]
[3,y-1]
[4,y-1]
[5,y-1]
[6,y-1]
[7,y-1]
[8,y-1]
[9,y-1]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0x000
0x002
0x004
0x006
0x008
0x00A
0x00C
0x00E
0x010
0x012
...
...
...
...
...
...
[126,y]
[385,y]
[127,y]
[384,y]
[128,y]
[383,y]
[129,y]
[382,y]
[130,y]
[381,y]
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0x0FC
0x0FD
0x0FE
0x0FF
0x100
0x101
0x102
0x103
0x104
0x105
[252,y-1]
[253,y-1]
[254,y-1]
[255,y-1]
[256,y-1]
[257,y-1]
[258,y-1]
[259,y-1]
[260,y-1]
[261,y-1]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0x1F8
0x1FA
0x1FC
0x1FE
0x1FF
0x1FD
0x1FB
0x1F9
0x1F7
0x1F5
...
...
...
...
...
...
[255,y]
[511,y]
[255,y+1]
[256,y+1]
0
0
1
1
0x1FE
0x1FF
0x000
0x001
[510,y-1]
[511,y-1]
[0,y]
[1,y]
1
1
0
0
0x003
0x001
0x000
0x002
...
1
...
...
0
...
- Seite 27 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Funktionsbeschreibung
2.5.2.2
MODE 3:
Die Bilddaten werden so sortiert, daß bei divergierendem Auslesen des Sensors die Bilddaten örtlich richtig
sortiert werden. Divergierend bedeutet hier, korrespondierende Pixelpaare bewegen sich beim Auslesen auf den
jeweiligen Bildrand zu.
Beispiel, divergierendes Auslesen:
Pixelkoordinaten in einem Zyklus, Vollbild:
n:
{[
255-x,y] , [
256+x,y]}
n+1:
{[255-(x+1),y] , [256+(x+1),y]}
n+2:
{[255-(x+2),y] , [256+(x+2),y]}
n+3:
{[255-(x+3),y] , [256+(x+3),y]}
n+4:
{[255-(x+4),y] , [256+(x+4),y]}
mirror-Bits:
colrm
rowrm
collm
rowlm
Sensor-Zugriff
N
n+1
n+2
n+3
n+4
n+126
n+127
n+128
n+129
n+130
...
n+255
n+256
...
u.s.w
=0
=0
=1
=0
Dual-Port-RAM, Schreib-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Schreib-Adresse
Dual-Port-RAM, Lese-Port
Dual-Port-RAM
Pixelinformation
Koordinate[X,Y]
Bank Lese-Adresse
...
...
...
...
...
...
[255,y]
[256,y]
[254,y]
[257,y]
[253,y]
[258,y]
[252,y]
[259,y]
[251,y]
[260,y]
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0x000
0x001
0x002
0x003
0x004
0x005
0x006
0x007
0x008
0x009
[0,y-1]
[1,y-1]
[2,y-1]
[3,y-1]
[4,y-1]
[5,y-1]
[6,y-1]
[7,y-1]
[8,y-1]
[9,y-1]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0x1FE
0x1FC
0x1FA
0x1F8
0x1F6
0x1F4
0x1F2
0x1F0
0x1EE
0x1EC
...
...
...
...
...
...
[129,y]
[382,y]
[128,y]
[383,y]
[127,y]
[384,y]
[126,y]
[385,y]
[125,y]
[386,y]
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0x0FC
0x0FD
0x0FE
0x0FF
0x100
0x101
0x102
0x103
0x104
0x105
[252,y-1]
[253,y-1]
[254,y-1]
[255,y-1]
[256,y-1]
[257,y-1]
[258,y-1]
[259,y-1]
[260,y-1]
[261,y-1]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0x006
0x004
0x002
0x000
0x001
0x003
0x005
0x007
0x009
0x00B
...
...
...
...
...
...
[ 0,y]
[511,y]
[255,y+1]
[256,y+1]
0
0
1
1
0x1FE
0x1FF
0x000
0x001
[510,y-1]
[511,y-1]
[0,y]
[1,y]
1
1
0
0
0x1FD
0x1FF
0x1FE
0x1FC
...
1
...
...
0
...
- Seite 28 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
3 Die Konfiguration der Kamera LOGLUX
3.1 Einleitung
Die geräteinterne Kamerasteuerung ermöglicht die Einstellung folgender Parameter über die Konfigurationsschnittstelle:
•
•
•
•
•
•
•
Frequenz und Polarität des Bildpunkttaktes CAMCLK
Impulsbreite und Polarität des Zeilensynchronsignales LEN (Line Enable)
Impulsbreite und Polarität des Zeilensynchronsignales FEN (Frame Enable)
Größe und Position der auszulesenden Sensorfläche
Auslesemode
Verstärkung und Offset der Video-Verstärker
Auswahl einer Korrektur-Tabelle
Um die Konfiguration der Kamera durch den Nutzer möglichst einfach zu gestalten, bietet die interne Software
zwei Möglichkeiten:
1. ASCII (Klartext)-Steuerung
2. HEX-Steuerung
Die Wahl der Steuerungsart und der schnittstellenspezifischen Parameter erfolgt durch den Konfigurationsschalter an der Kamerarückwand.
Standardmäßig ist die Kamera LOGLUX mit einer RS232C (V.24)-Konfigurationsschnittstelle ausgerüstet. Alle
vereinbarten Parameter bleiben beim Ausschalten der Kamera erhalten und werden beim Einschalten oder nach
der Betätigung des RESET-Tasters automatisch eingestellt. Somit ist es möglich, die Kamera unabhängig von
einem Konfigurations-Computer zu betreiben bzw. die Konfiguration nur bei der Installation der Kamera vorzunehmen.
Voraussetzung für die Kamerakonfiguration:
1. Konfigurations-Computer mit serieller Schnittstelle ( z.B. COM1, PC)
2. VT100 Terminal- oder spezielle Konfigurationssoftware
3. 1 Nullmodemkabel
3.2 Die RS232C-Konfigurationsschnittstelle
Die kamerainterne RS232C-Schnittstelle ist mit einem IC MAX3232 bestückt und bedient die Signale TxD,
RxD, CTS und RTS. Die Signale DTR, DSR und DCD sind intern gebrückt. Zur Steuerung der Datenübertragung wird das Hardware (RTS/CTS)-Protokoll verwendet. Die Übertragungsrate, die Anzahl der Stop- und
Datenbits sowie das Paritätsbit sind über den Konfigurationsschalter (siehe unten) wählbar. Dabei besteht die
Möglichkeit, die Schnittstellenparameter aus einer vorgegebenen Auswahl oder völlig frei zu definieren.
Der an der Kamerarückwand angeordnete 9pol. D-SUBm-Stecker besitzt folgende Anschlußbelegung:
RS232-Anschluß, 9pol. D-SUB Stecker
Bezeichnung
PIN-Nr.
Anzahl
Ein-, Ausgang Beschreibung
- Seite 29 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
/DCD
1
1
E
RxD
TxD
/DTR
2
3
4
1
1
1
E
A
A
GND
/DSR
5
6
1
1
E
/RTS
7
1
A
/CTS
8
1
E
RI
9
1
E
DATA CARRIER DETECTED
Träger erkannt, mit /DTR und /DSR
gebrückt
Empfangsdaten
Sendedaten
DATA TERMINAL READY
Betriebsbereitschaft, mit /DCD und /DSR
gebrückt
GROUND, Masse
DATA SET READY
mit /DCD und /DTR gebrückt
REQUEST TO SEND
Sendeaufforderung
CLEAR TO SEND
Sendebereitschaft
RING INDICATOR
Telefon-Klingel, nicht angeschlossen
Zum Verbinden der Kamera mit dem Konfigurationscomputer ist ein Kabel (Nullmodemkabel) mit den unten
aufgeführten Verbindungen erforderlich.
Verbindungsliste für Nullmodemkabel
Buchse 1
9pol. D-SUBw
Buchse 2
9pol. D-SUBw
RxD
PIN 2
TxD
PIN 3
TxD
PIN 3
RxD
PIN 2
RTS
PIN 7
CTS
PIN 8
CTS
PIN 8
RTS
PIN 7
DTR-DCD
PIN 4-1
DSR
PIN 6
DSR
PIN 6
DTR-DCD
PIN 4-1
LWL-Schnittstelle
Konfigurationsschalter
Stromversorgung
9
1
Reset-Taste
6
5
Konfigurationsschnittstelle
Kamerarückseite
- Seite 30 -
GND
PIN 5
GND
PIN 5
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
3.3 Die RS422-Konfigurationsschnittstelle (optional)
Optional kann die Konfigurationsschnittstelle mit einem RS422 Treiber (MAX3488) bestückt werden. Die
Schnittstelle arbeitet in diesem Fall ohne Hardwareprotokoll (nur RxD+, RxD-, TxD+, TxD-). Der D-Sub
Stecker wurde so verdrahtet, daß weiterhin ein Nullmodemkabel einer RS232C-Schnittstelle zur Kommunikation verwendet werden kann.
Um die Datenübertragung über längere Distanzen zu ermöglichen, ist der symmetrische Dateneingang (RxD+,
RxD-) mit einem Abschlußwiderstand von R = 100Ω abgeschlossen.
RS422-Anschluß, 9pol. D-SUB Stecker
Bezeichnung
RxD+
TxD+
GND
RxDTxD-
PIN-Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Anzahl
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Ein-, Ausgang Beschreibung
Mit PIN 4,6 gebrückt
E
Empfangsdaten
A
Sendedaten
Mit PIN 1,6 gebrückt
GROUND, Masse
Mit PIN 4,1 gebrückt
E
Empfangsdaten, invertiert
A
Sendedaten, invertiert
frei
3.4 Die Signal-LED
Die Signal-LED an der Kamerarückseite gibt Auskunft über den momentanen Arbeitszustand der Kamera. Es
werden folgende Signale unterschiedlichen Zuständen zugeordnet:
Signal
grünes Dauerlicht
grünes Dauerlicht, kurzes gelbes Blinken (0,5Hz)
grünes Blinklicht
langsames gelbes Blinklicht
schnelles gelbes Blinklicht
gelb/rotes Blinklicht
gelb/grünes Blinklicht
grün/rotes Blinklicht
Arbeitszustand
Kamera arbeitet, Kommandos können nicht empfangen
werden (Konfigurationsschalterstellung 15)
Kamera arbeitet, Kommandos können empfangen
werden (Konfigurationsschalterstellung 0...14)
Kamera führt Kommando aus oder befindet sich in der
Grundinitialisierung nach dem Einschalten
Kameraabgleich
Flash-ROM wird programmiert
Kamera fordert in der Abgleichroutine hohe
Leuchtdichte an
Kamera fordert in der Abgleichroutine niedrige
Leuchtdichte an
Grundinitialisierung nach WATCHDOG-Reset
- Seite 31 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
3.5 Der Konfigurationsschalter
Der Konfigurationsschalter dient zur Auswahl der
1. Art der Steuerung (Klartext-, HEX-Mode)
2. Schnittstellenparameter.
Er befindet sich zusammen mit dem RESET-Taster an der Kamerarückwand unter einem Abdeckblech.
Die Stellung des Konfigurationsschalters wird beim Zuschalten der Betriebsspannung oder nach RESET abgefragt, d.h eine Verstellung bei laufendem Betrieb hat keinen unmittelbaren Einfluß. Ist die Kamera mit der
Standard-Konfigurationsschnittstelle (RS232C) ausgerüstet, so ergeben sich für die einzelnen Schalterstellungen
folgende Schnittstellen- und Konfigurationsparameter:
Stellung
Konfigurations-
Übertragungs-
Mode
rate
Daten
0
1200 Bd
8 Bit
keine Parität
1
1200 Bd
7 Bit
keine Parität
9600 Bd
8 Bit
keine Parität
3
9600 Bd
7 Bit
keine Parität
4
1200 Bd
8 Bit
keine Parität
5
1200 Bd
8 Bit
gerade
6
1200 Bd
8 Bit
ungerade
7
9600 Bd
8 Bit
keine Parität
9600 Bd
8 Bit
gerade
9
9600 Bd
8 Bit
ungerade
10
19200 Bd
8 Bit
keine Parität
11
19200 Bd
8 Bit
gerade
12
19200 Bd
8 Bit
ungerade
2
8
Klartext-M.
HEX-Mode
13
Klartext-M.
anwenderdefiniert
14
HEX-Mode
anwenderdefiniert
15
1 Stopbit
keine externe Konfiguration (Konf.-Schnittstelle wird nicht initialisiert)
Beispiel: Klartext-Steuerung 9600Bd, 8bit, keine Parität: Schalterstellung 2
- Seite 32 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
3.6 Die Kamerasteuerung im ASCII (Klartext)-Mode
Wurde der Konfigurationsschalter in die Stellungen 0...3 oder 13 gestellt, so kann die Kamera im Klartext-Mode
konfiguriert werden. Hierbei muß die Kamera an ein VT100 kompatibles Terminal angeschlossen werden.
(TERMINAL WIN3.1x, HYPER TERMINAL WIN95, TERMINAL VT100 Norton Commander). Dabei muß
das Terminalprogramm wie folgt konfiguriert werden.
•
•
•
•
Übertragungsrate, 7/8 Bit, Parität, Stopbit → siehe Tabelle, Konfigurationsschalter
Hardware-Protokoll (RTS/CTS)
kein lokales Echo
Funktionstasten für Windows AUS!
Alle Kommandos werden in Klartext eingegeben. Dabei kann der Datensender (Tastatur) unabhängig vom
Empfänger arbeiten, da die Kamera selbst ein Zeichenecho sendet. Kleinbuchstaben werden automatisch in
Großbuchstaben umgewandelt. Ausgewertet werden alle druckbaren ASCII-Zeichen (0x20...0x7F) sowie die
folgenden Steuerzeichen und ESCAPE-Folgen:
^M
ESC O P
ESC O Q
ESC O P
ESC O Q
ESC [ A
ESC [ B
ESC [ C
ESC [ D
0x0D (carriage return, CR)
0x1B / 0x4F / 0x50
0x1B / 0x4F / 0x51
0x1B / 0x4F / 0x52
0x1B / 0x4F / 0x53
0x1B / 0x5B / 0x41
0x1B / 0x5B / 0x42
0x1B / 0x5B / 0x43
0x1B / 0x5B / 0x44
RETURN-Taste
F1-Taste
F2-Taste
F3-Taste
F4-Taste
↑-Taste
↓-Taste
→-Taste
←-Taste
Der Datenempfänger (Bildschirm) muß neben allen druckbaren ASCII-Zeichen (0x20...0x7F) die unten
aufgeführten Steuerzeichen verarbeiten können:
^M
^H
^J
^G
0x0D
0x08
0x0A
0x07
(carriage return, CR)
(back space, BS)
(line feed, LF)
(bell, BEL)
Cursor an Zeilenanfang
Cursor 1 Zeichen nach links
Cursor 1 Zeichen nach unten
akustisches Signal
Funktionstastenbelegung:
F1:
F2:
F3:
F4:
BACKUP,
Speichern der aktuellen Konfiguration
UNDO,
Einstellen der gespeicherten Konfiguration
Anzeige der Konfiguration
Einzelbildstatistik
Befehle und Parameter werden durch Leerzeichen getrennt, Parameter untereinander durch ein Komma:
BEFEHL [parameter1 [, parameter2]]
Beispiel:
CAMCLK 16,0
Unter Ausnutzung der Terminalfunktion „TEXTDATEI SENDEN“ ist es möglich, Kommandogruppen zu
senden (z.B. Einstellung für bestimmten Frame Grabber-Typ). Die zu sendende Datei wird mit einem beliebigen
Editor (z.B. EDIT, WRITE) erstellt.
- Seite 33 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
Beispiel: Einstellung der Kamerasynchronsignale für ELTEC-Frame Grabber PCEye mit CAMA 160:
// Konfiguration ELTEC-Frame Grabber
len 16,0
fen 0,0
// Pixeltakt 4MHz
camclk 4,0
3.7 Die Kamerasteuerung im HEX-Mode
Wurde der Konfigurationsschalter in die Stellungen 4...12 oder 14 gestellt, so kann die Kamera im KlartextMode konfiguriert werden. Dieser Mode erlaubt die Steuerung mit einem Minimum an übertragenen Zeichen.
Jedes Kommando hat eine Länge von maximal 4 Byte. Die Konfigurationsschnittstelle muß daher auf eine
Übertragung von 8 bit Datenbreite programmiert werden. Weiterhin ist es möglich, Befehlssequenzen in einem
Datenpaket zu übertragen, die dann sequentiell abgearbeitet wird.
Ein Datenpaket (Befehlssequenz) hat stets folgenden Aufbau:
Byte 0
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte n-1
Byte n
(Sequenzlänge n)
Datum 1
Datum 2
Datum 3
Datum n-1
Datum n
Byte 0 beinhaltet die Länge der Befehlssequenz. (Eine leere Sequenz hat die Sequenzlänge 0)
Aufbau eines Befehls:
1 Byte Befehl
Befehlscode
2 Byte Befehl
Befehlscode
Datum 1
3 Byte Befehl
Befehlscode
Datum 1
Datum 2
4 Byte Befehl
Befehlscode
Datum 1
Datum 2
Datum 3
Die Länge eines Befehles ergibt sich aus dem Befehlscode. Wird ein Befehl bzw. eine Befehlssequenz abgearbeitet so wird eine Return-Datensequenz erzeugt, die aus mindestens 1 Byte (nur Fehlercode) besteht. Wird
eine Befehlssequenz abgearbeitet, so wird der jeweils nächste Befehl dieser Sequenz nur dann ausgeführt, wenn
dieser den Fehlercode 0x00 (ok) erzeugte. Im Fehlerfall wird die Abarbeitung abgebrochen und der Fehlercode
über die Konfigurationsschnittstelle zum Steuerrechner gesendet.
- Seite 34 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
Übersicht: Fehlercodes
Fehlercode
Dez.
0
1...127
Hex.
0x00
0x01...0x7F
Beschreibung
128
249
0x80
0xF9
250
0xFA
251
252
253
254
255
0xFB
0xFC
0xFD
0xFE
0xFF
Kommando ordnungsgemäß ausgeführt
Markierungsbyte, m Datenbytes folgen (siehe
Tabelle unten)
Befehlssequenz zu lang
eingestelltes Bildformat oder eingestellte -position
ist im zu wählenden Auslesemode nicht einstellbar
eingestellte Pixel-Taktfrequenz ist im zu
wählenden Auslesemode nicht einstellbar
Parameter im gewählten Auslesemode unzulässig
priv. Befehl, siehe $-Kommando
unzulässiger Parameter
Anzahl Parameter zu klein
ungültiger Befehlscode
Beinhaltet ein Befehl das Senden von Daten zum Steuerrechner (z.B. Abfrage der Softwareversion), so werden
diese Daten vor dem jeweiligen Fehlercode gesendet (Markierung durch Fehlercode 1...127). Das dazu gesendete Markierungsbyte entspricht dem Befehlscode des Kommandos, welches das Senden von weiteren Datenbytes
veranlaßt. Die Anzahl der dem Markierungsbyte folgenden Datenbytes geht aus ihm durch nachfolgende
Zuordnung hervor:
Zuordnung Markierungsbyte (=Befehlscode) - Anzahl m nachfolgender Datenbytes
Markierungsbyte
0x01 (VERSION)
0x0F (EEPROM)
0x17 (ADC)
0x1B (STAT)
Anzahl m nachfolgender Datenbytes
4
128
2
30
Eine eindeutige Auswertung einer Return-Datensequenz ist nach folgendem Schema möglich:
Befehlssequenz senden
abbruch =nein
DO
Datenbyte datum einlesen
IF (datum <128 oder datum >0)
aus datum anzahl bestimmen*)
anzahl Datenbytes einlesen
ELSE
(Return-Daten lesen)
IF (datum =0)
resultat =ok
ELSE
resultat =fehler
abbruch =ja
WHILE(abbruch =nein)
resultat auswerten
*) Diese Funktion ordnet einem Befehl die Länge der Return-Sequenz zu. (siehe Kommandobeschreibung)
- Seite 35 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Konfiguration
Beispiel:
Gesendete Kommandosequenz mit ordnungsgemäßer Ausführung
Klartext:
version
mode 3
• Befehlssequenz, gesendete Bytefolge:
Byte 0
Byte 1
Byte 2
0x03
0x01
0x09
Byte 3
0x03
Befehlslänge
Befehlscode
VERSION
Befehlscode
MODE
Parameter
„3“
• Return-Datensequenz, empfangene Bytefolge
Byte 0
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte 4
0x01
0x00
98
03
24
Byte 5
0x00
Markierungsbyte,
Byte signalisiert:
4 Datenbytes
folgen
Datenbyte0
KENNUNG
„LOGLUX“
Datenbyte1
JAHR
Datenbyte2
MONAT
Datenbyte3
TAG
Fehlercode für
gesamte
Sequenz:
„ok“
Gesendete Kommandosequenz mit fehlerhaftem Parameter:
Klartext:
mode 72
version
„72“ fehlerhafter Parameter
• Befehlssequenz, gesendete Bytefolge:
Byte 0
Byte 1
Byte 2
0x03
0x09
72
Byte 3
0x01
Befehlslänge
Befehlscode
MODE
Parameter
„3“
Befehlscode
VERSION
• Return-Datensequenz, empfangene Bytefolge
Byte 0
0xFD
Fehlercode
„unzulässiger
Parameter“
Das Kommando VERSION wurde nicht ausgeführt, da ein Abbruch des Kommandos MODE durch einen fehlerhaften Parameter erfolgte.
- Seite 36 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4 Kommandobeschreibung
4.1 Kommando-Übersicht
Die nachstehenden Kommandos lassen sich nach der Funktion in folgende Gruppen einteilen:
• Befehle zur Festlegung der Bilddatenübertragung
CAMCLK
LEN
FEN
TRIG
• Befehle zur Festlegung der Bildgröße und -position
RESET
FRAME_SIZE
FRAME_POS
ROT
MIR
• Abgleich- und Testbefehle
HIGH
LOW
CAL
WR
• Abfrage des Kamerastatus
VERSION
EEPROM
ADC
• Registerbefehle
VSG
MUX
HDRC
DAC
4.2 Aufbau der Kommandobeschreibung:
BEFEHL
Name des Kommandos für Klartext-Mode
• Kurzbeschreibung
Kurzbeschreibung des Kommandos
Kodierung des Befehls im HEX-Mode
0x00
Return:
Return-Sequenz
fehler-code
Länge des Befehls: 1Byte
Befehlslänge
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 37 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
RESET
• Rücksetzen aller Kamera-Einstellungen
0x00
Return:
fehler-code
Länge des Befehls: 1Byte
Das Kommando RESET belegt alle variablen Konfigurationsparameter mit einem definierten Wert und initialisiert den Korrektur-RAM neu.
Beim Aufruf des Kommandos RESET wird folgendes Macro gestartet:
DAC
DAC
DAC
DAC
MODE
TAB
0, 150
1, 140
2, 128
3, 128
0
4
Konfiguration:
Bit
8
HDRC-Reg.
VSG-Reg. 0
lof
0
7
6
5
4
3
2
1
0
lrm
1
resdir
1
nores
1
gray
1
rowlm
0
collm
0
rowrm
0
colrm
0
sa
0
step
0
ext_trig
0
gray
1
delay
1
mode
0
prediv
1
VSG-Reg. 1
VSG-Reg. 2
len
16
fen
0
VSG-Reg. 3
VSG-Reg. 4
x_base
0
y_base
0
x_offset
511
y_offset
255
VSG-Reg. 5
VSG-Reg. 6
VSG-Reg. 7
VSG-Reg. 8
VSG-Reg. 9
chaninv
0
DAC-Reg.0
leninv
1
clkinv
0
clkoff
0
gain
150
offset
140
adcref
128
xxx
128
DAC-Reg.1
DAC-Reg.2
DAC-Reg.3
Korrektur-Tabelle
feninv
1
pipedelay
3
pxlclk
adcclk
0
0
tab (8bit)
4
Der Inhalt der DAC-Backup-Register und die Abgleich-Referenzen bleiben unverändert.
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 38 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
VERSION
• Abfrage der Software-Version (Datum der Compilierung)
0x01
Länge des Befehls: 1Byte
Return: 6 Byte
0x01
0x00
fehlercode:
[
jahr
0]
monat
tag
fehler-code
ok
Der Inhalt aller Konfigurationsregister bleibt unverändert.
$
• Freigabe des erweiterten Befehlssatzes
0x02
Länge des Befehls: 1Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
Durch das $-Kommando wird der erweiterte Befehlssatz freigegeben. Dadurch wird es möglich, auf alle
Konfigurationsregister direkt zuzugreifen. Das Arbeiten mit dem erweiterten Befehlssatz setzt eine genaue
Kenntnis der Kamerasteuerung voraus, da unzulässige Parameter zu einer Fehlfunktion der Kamera führen
können.
Der Inhalt aller Konfigurationsregister bleibt unverändert.
Wird auf ein Kommando des erweiterten Befehlsatzes (privilegierter Befehl) ohne vorheriger Freigabe zugegriffen, so wird die Befehlssequenz abgebrochen und mit dem Fehlercode [252] quittiert.
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 39 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
DAC
kanal, wert
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Einstellung eines DAC-Kanals
0x03
kanal
wert
Länge des Befehls: 3Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
kanal: Nummer des Kanals (0...3)
Kanal 0: GAIN-Register
Kanal 1:OFFSET-Register
Kanal 2:ADCREF-Register (HIGH-Referenz Video ADC)
wert:
Kanal 0: GAIN-Register
Kanal 1:OFFSET-Register
Kanal 2:ADCREF-Register
0...255
fehlercode:
[ 0]
[252]
GAIN-Register:
Standardwert:
Standardwert:
Standardwert:
150
140
128
ok
Zugriff auf priv. Befehl (siehe $-Kommando)
Die Verstärkung der Videoverstärker ergibt sich wie folgt:
(
)
V ( dB ) = 20dB ⋅ wert ⋅ 6,78 ⋅ 10 −3 + 0,381 − 19dB
∆V (db) = ∆wert ⋅ 0,136dB
Beispielwerte:
wert
0
V(dB)
-11,4dB
ADCREF-Register:
100
2,2dB
150
9,0dB
200
15,8dB
255
23,2dB
Die Differenz zwischen HIGH- und LOW-Referenz (Wandlerbereich)der Video-ADC
ergibt sich wie folgt:
∆U = 312mV + wert ⋅ 5,56mV )
Beispielwerte:
wert
100
128
U
868mV 1024m
V
150
200
255
1146mV 1424mV 1730mV
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 40 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
MUX
kanal, schalter
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Einstellen eines Multiplexer-Kanals
0x04
kanal
wert
Länge des Befehls: 3Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
kanal:
Nummer des Kanals (0, 1)
schalter:
Schalterstellung (0...3)
fehlercode:
[ 0]
[252]
ok
Zugriff auf priv. Befehl (siehe $-Kommando)
Das Kommando MUX setzt den kamerainternen Analogmultiplexer. Dieses Kommando ist nur für Testzwecke
verwendbar und hat keinen Einfluß auf die Kamerakonfiguration.
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 41 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
HDRC
wert
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Laden des HDRC-Registers
0x05
wert
Länge des Befehls: 2Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
wert:
Wert des HDRC-Registers (0...255)
fehlercode:
[ 0]
[252]
ok
Zugriff auf priv. Befehl (siehe $-Kommando)
Das Kommando HDRC setzt das HDRC-Register. Unterscheiden sich Bit 0...4 zwischen altem und neuem
Registerwert, so wird zusätzlich der Korrektur-RAM neu konfiguriert. Die Auswahl der Tabelle erfolgt in
Abhängigkeit des des TAB-Registers (siehe TAB-Kommando).
Konfiguration durch HDRC-Kommando:
Bit
HDRC-Reg.
Korrektur-Tabelle
7
6
5
4
3
2
1
0
lrm
resdir
nores
gray
rowlm
collm
rowrm
colrm
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
tab (8bit)
×
Aufbau des HDRC-Registers:
• colrm, column right mirror: Durch das Setzen dieses Bits kann die rechte Sensorhälfte um die NS-Achse
gespiegelt werden. Bei der Adressierung der Spalte (n) wird die Spalte (255-n) ausgelesen.
• rowrm, row right mirror:
Durch das Setzen dieses Bits kann die rechte Sensorhälfte um die OW-Achse
gespiegelt werden. Bei der Adressierung der Zeile (n) wird die Zeile (255-n) ausgelesen.
• collm, column left mirror:
wie colrm, linke Sensorhälfte
• rowlm, row left mirror:
wie rowrm. linke Sensorhälfe
• gray:
Auswahl des Adressierungscodes, =0 Binär-Code/ =1 Gray-Code. Dieses Bit steht in engem
Zusammenhang mit dem gray-Bit VSG-Reg. 0, Bit 4.
• nores:
Unterdrückt den zeilenweise durchgeführten Resetvorgang. Der Wert dieses Bits sollte vom
Anwender nicht verändert werden.
• resdir:
Legt die Resetabfolge fest. Der Wert dieses Bits sollte vom Anwender nicht verändert werden.
• lrm, left right mirror: Durch das Setzen dieses Bits wird die Adressierung der Sensorhälften vertauscht. (Bei
Adressierung der linken Sensorhälfte wird die rechte Sensorhälfte ausgelesen und umgekehrt.)
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 42 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
VSG
reg, wert
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Laden eines VSG-Registers
0x06
reg
high
(wert)
low
(wert)
Länge des Befehls: 4 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[ 0]
[252]
ok
Zugriff auf priv. Befehl (siehe $-Kommando)
high(wert):
low(wert):
High-Byte Registerwert (0, 1)
Low-Byte Registerwert (0, 255)
reg:
Registernr. (0...9)
Konfigurationdurch VSG-Kommando:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
0
VSG-Reg. reg
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
VSG-Konfigurationsregister:
VSG-Register
MODE-Register
PREDIV-Register
LEN-Register
FEN-Register
X_BASE-Register
Y_BASE-Register
X_OFFSET-Register
Y_OFFSET-Register
PIPEDELAY-Reg.
MEASURE-Reg.
reg
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Genaue Beschreibung der VSG-Register: siehe Abschnitt „ 2.4 Funktionsbeschreibung: VSG “
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 43 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
FRAME_SIZE
X, Y
• Festlegung des Bildfeldes
0x07
high
(X)
low
(X)
Y
Länge des Befehls: 4 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
high(X):(High-Byte X-Koordinate)-1
(0, 1)
low(X):
(Low-Byte X-Koordinate)-1
(0...255)
Y:
(0...255)
(Y-Koordinate)-1
Beispiel: FRAME_SIZE 199,99
Bildausschnitt (200×100) Pixel
Das Kommando FRAME_SIZE legt das auszulesende Bildfenster in Abhängigkeit des eingestellten Auslesemodes (siehe Kommando MODE) fest. Dabei gelten folgende Einschränkungen bezüglich des einstellbaren
Ausschnittes:
• MODE 2,3: nur Nord-Süd-achssymmetrische Bildausschnitte möglich, nur geradzahlige X-Koordinate
• MODE 0:
Bildausschnitt völlig frei wählbar
Konfiguration durch FRAME_SIZE-Kommando:
Bit
VSG-Reg. 0
8
lof
7
sa
6
step
5
ext_trig
4
gray
3
Delay
×
×
×
×
×
×
2
1
mode
0
×
VSG-Reg. 1
prediv
×
VSG-Reg. 2
Len
×
VSG-Reg. 3
Fen
×
VSG-Reg. 4
x_base
⇔ /×
× (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 5
y_base
×
VSG-Reg. 6
x_offset
⇔ (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 7
y_offset
⇔ (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 8
pipedelay
×
VSG-Reg. 9
chaninv
feninv
leninv
Clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
×
×
×
×
×
×
×
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 44 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
VSG-REGISTER
4 (X_BASE)
6 (X_OFFSET)
7 (Y_OFFSET)
MODE 0
×(unverändert)
X
Y
MODE2
255-X/2 *
X/2 *
Y
MODE 3
0
X/2 *
Y
* Das LSB der X-Koordinate geht bei der Division durch 2 verloren. Deshalb wird bei folgenden Befehlen jeweils ein Bildfenster von
(300×200) Pixel eingestellt:
FRAME_SIZE 299, 199
FRAME_SIZE 298, 198
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 45 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
FRAME_POS
X, Y
• Festlegung der Bildposition
0x08
high
(X)
low
(X)
Y
Länge des Befehls: 4 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
high(X):
low(X):
(High-Byte X-Koordinate)
(Low-Byte X-Koordinate)
MODE 0: (0, 1)
(0...255)
Y:
(Y-Koordinate)
(0...255)
MODE 1,2,3: (0)
Das Kommando FRAME_SIZE legt die Position der linken oberen Bildecke in Abhängigkeit des eingestellten
Auslesemodes (siehe Kommando MODE) fest. Dabei gelten folgende Einschränkungen bezüglich der zu variierenden Koordinaten:
• MODE 2,3:
• MODE 0:
nur Y-Koordinate variabel (0...255), X-Koordinate wird ignoriert.
Bild-Position frei wählbar
Konfiguration durch FRAME_POS-Kommando:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
mode
×
×
×
×
×
×
×
VSG-Reg. 1
0
prediv
×
VSG-Reg. 2
len
×
VSG-Reg. 3
fen
×
VSG-Reg. 4
x_base
MODE 0: ⇔(X)
MODE 2,3: ×
VSG-Reg. 5
y_base
⇔ (Y)
VSG-Reg. 6
x_offset
×
VSG-Reg. 7
y_offset
×
VSG-Reg. 8
pipedelay
×
VSG-Reg. 9
chaninv
feninv
leninv
clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
×
×
×
×
×
×
×
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 46 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
MODE
m
• Festlegung des Auslesemodes
0x09
m
Länge des Befehls: 2 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
m:
0]
ok
[249]
kein symmetrisches Bildfeld
Umschaltung von Einkanal- nach Zweikanalmode nur bei eingestelltem
achssymmetrischen Bildfeld möglich!
[250]
Die vorher gewählte CAMCLK-Frequenz ist im einzustellendem Auslesemode nicht
wählbar.
( z.B. 1MHz gewählt, anschließend Kommando MODE 3 )
Mode
(0,2,3)
Mit dem Kommando MODE kann der Auslesemode festgelegt werden:
MODE 0:
1-Kanal-Mode
MODE 2:
2-Kanal-Mode, beide Sensorhälften werden konvergierend ausgelesen
MODE 3:
2-Kanal-Mode, beide Sensorhälften werden divergierend ausgelesen
Folgende Parameter bleiben erhalten:
• Frequenz fCAMCLK
• Anzahl Takte LEN, FEN
• Polarität CAMCLK, LEN, FEN
• Bildgröße, -position
Konfiguration:
Bit
8
HDRC-Reg.
VSG-Reg. 0
lof
×
7
6
5
4
3
2
1
0
lrm
1
resdir
1
nores
1
gray
1
rowlm
⇔
collm
⇔
rowrm
⇔
colrm
⇔
sa
×
step
0
ext_trig
×
gray
1
delay
1
mode
⇔
prediv
⇔
VSG-Reg. 1
VSG-Reg. 2
len
⇔
fen
×
VSG-Reg. 3
VSG-Reg. 4
x_base
⇔
y_base
⇔
x_offset
⇔
y_offset
×
VSG-Reg. 5
VSG-Reg. 6
VSG-Reg. 7
VSG-Reg. 8
VSG-Reg. 9
chaninv
×
feninv
×
leninv
×
clkinv
×
clkoff
×
pipedelay
3
pxlclk
adcclk
×
×
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 47 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
Das HDRC-Register wird wie folgt gesetzt:
Auslesemode
0
2
3
HDRC-Reg.
0xF0
0xF1
0xF4
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 48 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
LEN
takte, polarität
• Konfiguration des LINE-ENABLE-Signals
0x0A
takte
polarität
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
takte:
Länge des LEN-Signals, Anzahl CAMCLK-Takte der inaktiven Phase des LEN-Signals
MODE 0:
(0, 1, 2,...254, 255)
MODE 1, 2, 3: (0, 2, 4,...252, 254), (LSB von „takte“ wird ignoriert)
polarität:
1:
0:
LEN H-aktiv
LEN L-aktiv
Das Kommando LEN legt die Länge und Polarität der inaktiven Phase des LINE-ENABLE-Signals als Vielfaches des Signals CAMCLK fest.
Konfiguration durch LEN-Kommando:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
mode
×
×
×
×
×
×
×
VSG-Reg. 1
0
prediv
×
VSG-Reg. 2
len
⇔ (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 3
fen
×
VSG-Reg. 4
x_base
×
VSG-Reg. 5
y_base
×
VSG-Reg. 6
x_offset
×
VSG-Reg. 7
y_offset
×
VSG-Reg. 8
pipedelay
×
VSG-Reg. 9
MODE 0
MODE 1, 2, 3
chaninv
feninv
leninv
clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
×
×
⇔
×
×
×
×
VSG-Reg. 2 (LEN-Register)
takte
takte/2
leninv
polarität
polarität
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 49 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
FEN
zeilen, polarität
• Konfiguration des FRAME-ENABLE-Signals
0x0B
zeilen
polarität
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
takte:
Länge des FEN-Signals, Anzahl Zeilen der inaktiven Phase des FEN-Signals
zeilen=0:
Zur Bildsynchronisation wird FEN zusätzlich zu LEN inaktiv
zeilen>0:
Zur Bildsynchronisation wird FEN für n Zeilen inaktiv
polarität:
1:
0:
FEN H-aktiv
FEN L-aktiv
Das Kommando FEN legt die Länge und Polarität der inaktiven Phase des FRAME-ENABLE-Signals fest.
Konfiguration durch FEN-Kommando:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
mode
×
×
×
×
×
×
×
VSG-Reg. 1
0
prediv
×
VSG-Reg. 2
len
×
VSG-Reg. 3
fen
⇔ (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 4
x_base
×
VSG-Reg. 5
y_base
×
VSG-Reg. 6
x_offset
×
VSG-Reg. 7
y_offset
×
VSG-Reg. 8
pipedelay
×
VSG-Reg. 9
chaninv
feninv
leninv
clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
×
⇔
×
×
×
×
×
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 50 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
CAMCLK
freq, polarität
• Konfiguration des CAMCLK-Signals
0x0C
freq
polarität
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
freq:
Frquenz in MHz: 1 (nur Mode 0), 2, 4, 8, 16 (nur Mode 2, 3)
polarität:
1:
0:
Daten bei HL-Flanke gültig, Datenwechsel LH-Flanke
Daten bei LH-Flanke gültig, Datenwechsel HL-Flanke
Das Kommando CAMCLK legt Frequenz und Polarität des Kamerataktes fest.
Konfiguration durch CAMCLK-Kommando:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
mode
×
×
×
×
×
×
×
VSG-Reg. 1
0
prediv
⇔ (siehe Tabelle)
VSG-Reg. 2
len
×
VSG-Reg. 3
fen
×
VSG-Reg. 4
x_base
×
VSG-Reg. 5
y_base
×
VSG-Reg. 6
x_offset
×
VSG-Reg. 7
y_offset
×
VSG-Reg. 8
pipedelay
×
VSG-Reg. 9
chaninv
feninv
leninv
clkinv
clkoff
pxlclk
adcclk
×
×
×
⇔
×
×
×
Konfiguration des PREDIV-Registers (VSG-Reg. 1)
MODE 0
MODE 2, 3
1MHz
3
-
2MHz
2
3
4MHz
1
2
8MHz
0
1
16MHz
0
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 51 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
Konfigurationsbeispiele: CAMCLK-, LEN-, FEN-Signal
22 >>
22 >>
22 >>
11 >>
11 >>
11 >>
1) Ch 1:
2) Ch 2:
2 Volt 250 ns
2 Volt 250 ns
oben: CAMCLK
unten: LEN
Konfiguration: CAMCLK
LEN
4, 0
4, 0
1) Ch 1:
2 Volt 250 ns
2) Ch 2:
2 Volt 250 ns
1) Ch 1:
2) Ch 2:
oben: CAMCLK
unten: LEN
Konfiguration: CAMCLK
LEN
4, 1
4, 0
22 >>
22 >>
11 >>
11 >>
11 >>
1) Ch 1:
2) Ch 2:
2 Volt 1 us
2 Volt 1 us
1) Ch 1:
2) Ch 2:
2 Volt 1 us
2 Volt 1 us
oben: LENunten: FEN
Konfiguration: FEN 0, 0
Bildgröße (4×4)Pixel
unten: LEN
Konfiguration: CAMCLK
LEN
22 >>
oben: LENunten: FEN
2 Volt 250 ns
2 Volt 250 ns
oben: CAMCLK
1) Ch 1:
2) Ch 2:
4, 0
2, 1
2 Volt 1 us
2 Volt 1 us
oben: LENunten: FEN
Konfiguration: FEN 0, 1
Bildgröße (4×4)Pixel
Konfiguration: FEN 1, 0
Bildgröße (4×4)Pixel
Die einzustellende Polarität der Synchronsignale ist abhängig vom Typ des angeschlossenen Frame Grabber.
Beispiele:
Hersteller
Typ
CAMCLK-, LEN-, FEN-Parameter
ELTEC, Mainz
PCEye, CAMA 160
CAMCLK n1, 0 LEN n2, 0 FEN n3, 0
INO-Vision
INOCAP CSD
CAMCLK n1, 0 LEN n2, 1 FEN n3, 1
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 52 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
ROT
• Drehung des Bildes um 180° ( rotate)
0x0D
Länge des Befehls: 1 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
Konfiguration des ROT-Befehls:
Bit
8
HDRC-Reg.
7
6
5
4
3
2
1
0
lrm
⇔
resdir
×
nores
×
gray
×
rowlm
⇔
collm
⇔
rowrm
⇔
colrm
⇔
MIR
• Spiegelung des beider Sensorhälften (mirror)
0x0E
Länge des Befehls: 1 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
Konfiguration des MIR-Befehls:
Bit
HDRC-Reg.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
lrm
⇔
resdir
×
nores
×
gray
×
rowlm
×
collm
⇔
rowrm
×
colrm
⇔
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 53 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
EEPROM
• Auslesen des internen Konfigurationseeprom
0x0F
Länge des Befehls: 1 Byte
Return: 130 Byte
0x0F
Inhalt
Adr. 0x00
Inhalt
Adr. 0x01
Inhalt
Adr. 0x02
Inhalt
Adr. 0x03
Inhalt
Adr. 0x7F
fehler-code
Das Kommando EEPROM gibt den Inhalt des Konfigurations-EEPROM über die Konfigurationsschnittstelle aus. Damit ist es möglich, alle Konfigurationsparameter auszulesen. Die
Interpretation der Daten erfolgt auf dem steuernden PC.
Datenzuordnung im internen EEPROM:
Adresse
0x00
0x01
0x02-0x15
0x16-0x19
0x1A-0x29
0x2A
0x2B
0x2C
0x34
0x36
0x38
0x39
0x3A
0x44
0x4E
0x58
Byte
1
1
10×2
4
4×4
1
1
8
2
2
1
1
10
10
10
10
Funktion
HDRC-Register
Multiplexer-Register
VSG-Register 0...9
DAC-Kanäle 0...3
DAC-Backup für 4 Korrekturtabellen
Einerkomplement des niederwertigen Bytes der Summe über
die Adressen 0x1A-0x29 (Prüfsumme)
eingestellte Korrekturtabelle
interfacespezifische Daten
HELL-Referenz
DUNKEL-Referenz
GAIN-Differenz
OFFSET-Differenz
Statistikdaten Korrekturtabelle0
Statistikdaten Korrekturtabelle1
Statistikdaten Korrekturtabelle2
Statistikdaten Korrekturtabelle3
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 54 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
INTERFACE
par1, par2
• Einstellen schnittstellenspezifischer Parameter
0x10
par1
high
(par1)
low
(par1)
Länge des Befehls: 4Byte
Return: 1 Byte
Fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
Mit dem Kommando INTERFACE können die modifizierbaren Parameter der Konfigurationsschnittstelle festgelegt werden.
Die Bedeutung der Parameter par1 und par2 ist abhängig von der verwendeten Konfigurationsschnittstelle
(Standard RS232C).
Konfigurationsschnittstelle RS232C
Die Kamera gestattet es, für die Klartext- und HEX-Konfiguration jeweils eine anwenderspezifische Schnittstellenkonfiguration festzulegen (Übertragungsrate, Anzahl Stop- und Startbits Paritätsbit). Durch Einstellen des
Konfigurationsschalters (Stellung 13 für Klartext-Konfiguration, Stellung 14 für HEX-Konfiguration) an der
Kamerarückwand und anschließendem Betätigen des RESET-Tasters wird die gewählte Einstellung übernommen.
Die anwenderspezifische Schnittstellenkonfiguration kann durch Einstellen des Konfigurationsschalters in die
Stellungen 0...12 jederzeit rückgängig gemacht werden.
Bedeutung der Parameter :
par1
=0:
=1:
Einstellung Schnittstellenparameter für Klartext-Konfiguration
Einstellung Schnittstellenparameter für HEX-Konfiguration
par2:
Schnittstellenparameterwort
Aufbau:
Bit
14
=0: 8bit
=1: 7bit
13
12
Parität:
=00: keine
=10: EVEN
=11: ODD
11
Stopbit
:
=0: 1
=1: 2
10
0
9
8
Vorteiler
n
7
6
5
4
3
2
Übertragungsrate
N
1
Die Baud-Rate B ergibt sich aus den Parametern n und N wie folgt:
N=
Φ
2
( 2 n + 5)
⋅B
−1
B=
2
( 2 n + 5)
Φ
⋅ ( N + 1)
Φ = 8 ⋅ 106 Hz
Fehler E der Baud-Rate in %:
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 55 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
0
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
Φ
⋅ 100%
E =
−
1
n
+
2
5
(
)
( N + 1) ⋅ B ⋅ 2
Φ = 8 ⋅ 106 Hz
Beispiele:
Baud-Rate
[Bd]
110
n
N
2
141
Fehler
[%]
0,03
150
2
103
0,16
300
1
207
0,16
600
1
103
0,16
1200
0
207
0,16
2400
0
103
0,16
4800
0
51
0,16
9600
0
25
0,16
19200
0
12
0,16
31250
0
7
0
Schnittstellenparameter für Klartext-Konfiguration: 4800Bd, 2 Stopbits, Parität EVEN:
INTERFACE 0, 0x2833
INTERFACE 0, 10291
Einstellen einer anwenderspezifischen Übertragungsrate:
1. Ausführen des INTERFACE-Kommandos im Klartext- oder HEX-Mode
2. Einstellen des Konfigurationsschalters (Stellung 13: Klartext-Mode, Stellung 14: HEX-Mode)
3. Betätigung des RESET-Tasters oder Neustart der Kamera durch Aus- und Einschalten der Stromversorgung.
Anmerkung: Im HEX-Mode und bei Datenübertragung mit dem XMODEM-Protokoll im Klartext-Mode
müssen stets 8 Datenbits übertragen werden.
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 56 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
TAB
tabelle
• Einstellen einer Korrekturtabelle
0x11
tabelle
Länge des Befehls: 2 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
Das Kommando TAB wählt eine Korrekturtabelle aus. Dabei gilt folgende Zuordnung:
TAB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Korrekturtabelle 0 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 1 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 2 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 3 aus FLASH-ROM
Unkorrigiertes Bild
Testmuster für GAIN und OFFSET
Korrekturtabelle 0 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 1 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 2 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 3 aus FLASH-ROM
Unkorrigiertes Bild
Testmuster für GAIN und OFFSET
Korrekturtabelle 0 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 1 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 2 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 3 aus FLASH-ROM
Unkorrigiertes Bild
Testmuster für GAIN und OFFSET
Korrekturtabelle 0 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 1 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 2 aus FLASH-ROM
Korrekturtabelle 3 aus FLASH-ROM
Unkorrigiertes Bild
Testmuster für GAIN und OFFSET
Zusätzliche Einblendung der
Haupteinstelldaten
• X-Richtung: GAIN
• Y-Richtung: OFFSET
Zusätzliche Einblendung der
Bildmaße
Zusätzliche Einblendung der
Haupteinstelldaten
• X-Richtung: GAIN
• Y-Richtung: OFFSET
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 57 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
HIGH
wert
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Definition der HELL-Referenz (siehe Kommando CAL)
0x12
high
(wert)
low
(wert)
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
LOW
wert
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Definition der DUNKEL-Referenz (siehe Kommando CAL)
0x13
high
(wert)
low
(wert)
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 58 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
CAL
tabelle, parameter
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Abgleich der Kamera
0x14
tabelle
parameter
Länge des Befehls: 3Byte
tabelle:
Nr. der Korrektur-Tabelle im FLASH-ROM (Ziel für Abgleichdaten, 0...3)
parameter:
0: nur Grobkorrektur, Korrekturtabelle wird mit Mittelwert beschrieben
1: OFFSET-Feinkorrektur
2: GAIN-Feinkorrektur
3: GAIN- und OFFSET-Feinkorrektur
Return: 1 Byte
fehler-code
Das Kommando CAL dient zum automatischen Abgleich der Kamera an einem geeichten
Lichtgenerator. Dabei werden die Kameraparameter so variiert, daß eine definierte Leuchtdichte einen bestimmten Absolutwert und ein Leuchtdichtesprung eine definierte Wertdifferenz am Ausgang zur Folge hat.
Die Zahlenwerte für die hohe und niedrige Leuchtdichte werden mit dem Kommando HIGH
bzw. LOW vereinbart. Dabei gilt folgender Zusammenhang zwischen Leuchtdichte und
Zahlenwert.
L
1
= 683
L0
τ ⋅π
− 16
k
⋅ ⋅ 2 32
k0
2
Z
Z =Zahlenwert(10bit)
L: Leuchtdichte des Lichtgenerators in cd/m2
L0=4cd/m2
k: Blende des Objektives
k0=1
τ : Transmissionsgrad des Objektives (ca. 0,8)
Das Einstellen der unterschiedlichen Leuchtdichten wird durch das Blinken der Kamera-LED
gefordert:
Gelb-Rot:
hohe Leuchtdichte
Gelb-Grün: niedrige Leuchtdichte
Gelb:
Abgleich läuft
Das Ändern der Leuchtdichte muß durch das Betätigen des Tasters an der Kamerarückwand
quittiert werden (Taster neben RESET). Der Einsatz eines automatisch gesteuerten Lichtgenerators ist im Kapitel „Der Betrieb mit automatischem Lichtgenerator“ beschrieben.
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 59 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
WR
adr, datum
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Beschreiben des internen EEPROMS
0x15
adr
datum
Länge des Befehls: 3 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
adr:
datum:
EEPROM-Adresse (0...127)
0...255
ACHTUNG: Dieses Kommando dient nur zu Testzwecken! Ein versehentliches Überschreiben interner Prüfsummen führt zu einer Initialisierung der Kamera mit dem Verlust aller Abgleichdaten.
TRIG
par
• Einschalten des externen Bildtriggers
0x16
par
Länge des Befehls: 2 Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
par
=0:
Externer Bildtrigger AUS
Die Auslesung des Sensors erfolgt kontinuierlich.
par
=1:
Externer Bildtrigger EIN
Mit steigender Flanke am FRAME_TRIG-Eingang wird ein Bild ausgelesen. Anschließend
verbleibt die Kamera im Wartezustand.
Konfiguration:
Bit
8
7
6
5
4
3
2
1
VSG-Reg. 0
lof
sa
step
ext_trig
gray
delay
mode
×
×
×
⇔
×
×
×
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 60 -
0
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
ADC
kanal
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
• Abfrage des internen AD-Konverters zu Testzwecken
0x17
kanal
Länge des Befehls: 2Byte
Return: 4 Byte
0x17
high
(adc_wert)
0]
low
(adc_wert)
fehlercode:
[
adc_wert:
Spannungswert in mV
fehlercode
ok
// (Kommentar)
• Markierung einer Befehlszeile als Kommentar
0x18
Länge des Befehls: 1Byte
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[
0]
ok
Das „//“-Kommando kennzeichnet eine Kommandozeile als Kommentar und verbessert die Übersichtlichkeit
von Konfigurationsdateien in Verbindung mit dem TERMINAL-Menüpunkt „TEXTDATEI SENDEN“. Beim
der Ausführung ändern sich die Kameraeinstellungen nicht. Die Anwendung ist nur im Klartext-Mode sinnvoll.
Beispiel:
Textdatei INO_VIS.TXT zur Konfiguration der Kamera zum Anschluß an einen INO-VISION Frame Grabber,
erstellt mit WRITE (Windows) oder EDIT (DOS):
// INO-Vision Konfiguration, 8MHz
// LINE-, FRAME-Enable LOW aktiv
len 16,1
fen 0,1
camclk 8,0
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 61 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
GAIN
gain_differenz
• Einstellung einer Verstärkungsdifferenz
0x19
gain_differenz
Länge des Befehls: 2 Byte 1
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[ 0]
[253]
ok
unzulässiger Parameter
gain_differenz: Wert für Gain-Differenz, Wertebereich 0...45
Das „GAIN“-Kommando gestattet es, die Verstärkung des Video-Verstärkers zu erhöhen. Dabei wird eine
konstante Differenz zu dem beim Kamera-Abgleich ermittelten Wertes für das DAC-Register festgelegt. Dadurch wird eine konstante Anhebung der Verstärkung unabhängig von den Abgleichergebnissen erreicht Die
eingestellte Gain-Differenz wird unabhängig von der eingestellten Korrekturtabelle berücksichtigt.
Der Zusammenhang zwischen dem Wert „gain_differenz“ ∆Z und der Anhebung der Verstärkung ergibt sich
durch folgende Gleichung
∆V = ∆Z ⋅ 0,136dB
Beispiel:
∆Z
∆V in dB
15
≈2
OFFSET
offset
22
≈3
29
≈4
37
≈5
44
≈6
• Einstellung eines Helligkeits-Offset
0x1A
offset
Länge des Befehls: 2 Bytes
Return: 1 Byte
fehler-code
fehlercode:
[ 0]
[253]
ok
unzulässiger Parameter
offset: Wert für Helligkeits-Offset, Wertebereich 0...50
Das „Offset“-Kommando gestattet es, die Bildhelligkeit unabhängig von dem beim Kameraabgleich ermittelten
DAC-Offset-Wertes zu verändern. Damit kann in Zusammenhang mit einer Verstärkungsanhebung durch das
GAIN-Kommando der erfaßbare Helligkeitsbereich festgelegt werden. Ein größerer Wert für „offset“ bewirkt
ein dunkleres Bild. Der eingestellte Offset-Wert ist für alle Korrektur-Tabellen gültig.
STAT
tabelle
(privilegierter Befehl, siehe $-Kommando)
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 62 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
• Abfrage statistischer Kennwerte der Korrekturtabelle „tabelle“ zu Kontrollzwecken
0x1B
tabelle
Länge des Befehls: 2 Byte
Return: 32 Byte
0x1B
Byte 2
...
fehlercode:
[ 0]
[253]
tabelle:
Korrekturtabelle 0...3
Byte 31
fehler-code
ok
ungültiger Parameter
Mit Hilfe des „STAT“-Kommandos ist es möglich, eine Aussage über die statistische Verteilung des entsprechenden Korrekturfiles zu treffen. Byte 2...31 enthalten folgende Informationen:
Byte Nr.
High
Low
2
3
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
Bedeutung
Sensordaten
OffsetKorrekturfile
GainKorrekturfile
Bit 2...15: Differenz IST-SOLL
Bit 0,1: Gewählter Parameter
des durchschn. Helligkeitswertes
des „CAL“-Kommandos
nach dem Abgleich (Zweier0: Grobabgl. 1: OFFSET
2: GAIN
3: GAIN+OFFSET komplement)
Standardabweichung (68%-Intervall), Sensor grob korrigiert
99%-Intervall, Sensor grob korrigiert
Standardabweichung (68%-Intervall), Sensor fein korrigiert
99%-Intervall, Sensor fein korrigiert
Mittelwert IST (SOLL: 512)
68%-Intervall (Standardabweichung), =0 wenn leeres Korrekturfile
99%-Intervall
90%-Intervall
50%-Intervall
Mittelwert IST (SOLL: 32)
68%-Intervall (Standardabweichung)
99%-Intervall
90%-Intervall
50%-Intervall
( × : Wert wird nicht verändert ⇔ : Wert wird entsprechend Parameter verändert
- Seite 63 -
0: Wert = 0 u.s.w. )
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.3 Kommandos zum Übertragen größerer Datenmengen
Die interne Software der Kamera LOGLUX gestattet das Übertragen größerer Datenmengen mit Hilfe des
XMODEM-Protokolls. Diese Protokoll sieht eine Fehlerkontrolle der über-tragenen Daten vor. Die Kommandos
zur XMODEM-Datenübertragung
1.
2.
LOAD par1, par2
SAVE par
sind nur bei bestimmen Kameraeinstellungen verfügbar. Da die XMODEM-Übertragung auf 8 übertragene
Datenbits angewiesen ist, müssen folgende Einstellungen vorgenommen werden:
1.
2.
Konfiguration im Klartextmode
Anzahl der übertragenen Datenbits der RS232-Schnittstelle: 8bit
LOAD par1, par2
•
Übertragung einer Datei vom Steuerrechner zur Kamera
par1:
Festlegung des Inhaltes der zu übertragenden Datei
0: Korrekturtabelle 0
1: Korrekturtabelle 1
2: Korrekturtabelle 2
3: Korrekturtabelle 3
par2:
Festlegung des Protokolls
0: Anforderung XMODEM-Protokoll
1: Anforderung XMODEM/CRC-Protokoll
4.3.1 Das Senden von Dateien im XMODEM-Format mit dem WIN3.1x -, WIN 95TERMINAL (VT100-Emulation)
Windows 3.1x-Terminal:
1. Menüpunkt „Einstellungen“ (nur bei erster Terminal-Konfiguration)
1.1 Menüpunkt „Binärübertragung“
• XMODEM/CRC aktivieren
1.2 Menüpunkt „Modembefehle“
• KEINE aktivieren
2.
3.
4.
Kamerakommando „LOAD par, 1↵“ eingeben
Warten auf Ausschrift „ LOGLUX bereit zum Empfang einer Binaerdatei...“
Menüpunkt „Übertragung“
4.1 Menüpunkt „Binärdatei senden“
4.2 Datei auswählen
4.3 OK
- Seite 64 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
Windows 95 - HyperTerminal:
1.
2.
3.
Kamerakommando „LOAD par1,par2↵“ senden
Warten auf Ausschrift „ LOGLUX bereit zum Empfang einer Binaerdatei...“
Menüpunkt „Übertragung“
3.1 Menüpunkt „Datei senden“
3.2 Zu sendende Datei auswählen
3.3 Xmodem aktivieren
3.4 OK
Sollte es zu Problemen bei der Datenübertragung kommen (Übertragung startet nicht), so ist unter dem Menüpunkt „Datei →Eigenschaften →Rufnummer →Konfigurieren →Protokoll“ „KEIN“ zu wählen.
SAVE par
•
Übertragung einer Datei von der Kamera zum Steuerrechner
par:
par
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Festlegung des Inhaltes der zu übertragenden Datei
Datei
Binärdatei: Korrekturtabelle 0
Binärdatei: Korrekturtabelle 1
Binärdatei: Korrekturtabelle 2
Binärdatei: Korrekturtabelle 3
Bit 2...9 des aufgenommenen 10bit-Bildes
Windows *.BMP-Datei
Palette: Graustufen
Eingeschränkter Werteumfang 1 (siehe unten)
Eingeschränkter Werteumfang 2 (siehe unten)
Bit 2...9 des aufgenommenen 10bit-Bildes
Windows *.BMP-Datei
Palette: Graustufen
Eingeschränkter Werteumfang 1 (siehe unten)
Markierung Bereichsüberschreitung
Eingeschränkter Werteumfang 2 (siehe unten)
Binärdatei: Einzelbild 10bit
Eingestellte Kameraparameter
Textdateien *.TXT
ASCII-Code
Abgleichstatistik
Eingestellte Kameraparameter, Abgleichstatistik
Abgleichstatistik für EXCEL-Tabelle
10bit-Einzelbild-Histogramm für EXCEL
Histogramm Offset-Korrekturtabelle 0 für EXCEL
Histogramm Gain-Korrekturtabelle 0 für EXCEL
Histogramm Offset-Korrekturtabelle 1 für EXCEL
Histogramm Gain-Korrekturtabelle 1 für EXCEL
Histogramm Offset-Korrekturtabelle 2 für EXCEL
Histogramm Gain-Korrekturtabelle 2 für EXCEL
Histogramm Offset-Korrekturtabelle 3 für EXCEL
Histogramm Gain-Korrekturtabelle 3 für EXCEL
- Seite 65 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
Berechnung des eingeschränkten Werteumfangs:
Verarbeitungsschritte:
1.
Berechnung der mittleren Bildhelligkeit M
2.
Subtraktion der mittleren Bildhelligkeit M von allen 10bit Pixel-Werten P(x,y) (Zweierkomplement)
3.
Zuordnung der Differenzwerte D(x,y)=P(x,y)-M nach folgendem Schema:
Wertebereich 1: wenn D(x,y) < -256
dann D(x,y) = -256
wenn D(x,y) > 255
dann D(x,y) = 255
Grauwert(x,y) = D(x,y)/2+128
Wertebereich 2: wenn D(x,y) < -128
dann D(x,y) = -128
wenn D(x,y) > 127
dann D(x,y) = 127
Grauwert(x,y) = D(x,y)+128
4.3.2 Das Empfangen von Dateien im XMODEM-Format mit dem WIN3.1x -, WIN 95TERMINAL (VT100-Emulation)
Windows 3.1x-Terminal:
1. Menüpunkt „Einstellungen“ (nur bei erster Terminal-Konfiguration)
1.1 Menüpunkt „Binärübertragung“
• XMODEM/CRC aktivieren
1.2 Menüpunkt „Modembefehle“
• KEINE aktivieren
2. Kamerakommando „SAVE par↵“ eingeben
3. Warten auf Ausschrift „ LOGLUX bereit zum Senden einer Binaerdatei...“
4. Menüpunkt „Übertragung“
4.1 Menüpunkt „Binärdatei empfangen“
4.2 Datei auswählen
4.3 OK
Windows 95 - HyperTerminal:
1. Kamerakommando „LOAD par1,par2↵“ senden
2. Warten auf Ausschrift „ LOGLUX bereit zum Senden einer Binaerdatei...“
3. Menüpunkt „Übertragung“
3.1 Menüpunkt „Datei empfangen“
3.2 Name und Typ der zu empfangenden Datei festlegen
3.3 Xmodem aktivieren
3.4 OK
Sollte es zu Problemen bei der Datenübertragung kommen (Übertragung startet nicht), so ist unter dem Menüpunkt „Datei →Eigenschaften →Rufnummer →Konfigurieren →Protokoll“ „KEIN“ zu wählen.
- Seite 66 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.3.3 Aufbau eines Korrekturfiles
Ein Korrekturfile wird bei Ausführung des Kommandos SAVE 0...3 von der Kamera gesendet und hat folgenden
Aufbau:
Filelänge, gesamt:
262170 Bytes
bestehend aus: Datei-Kopf:
26 Bytes
Korrekturdaten 262144 Bytes (0,25 MB)
Aufbau Datei-Kopf:
Byte
Beschreibung
0...7
Zeichenkette: „LOGLUX“
8
Gerätekennung: =0
9
Software-Version:
Jahr
10
Monat
11
Tag
12
Abgleichwerte
GAIN,
Reg. 0
DAC-Register
13
OFFSET, Reg. 1
14
ADCREF, Reg. 2
15
VRESET, Reg. 3
16 17 Statistische Daten, Sollwertabweichung
Sensor-Abgleich 68% Interv., unkorr.
18 19
20 21
99% Interv., unkorr.
22 23
68% Interv., korr.
99% Interv., korr.
24 25
Aufbau Korrekturdatenblock:
Byte
Aufbau 16bit Wort
HIGH
LOW
0
1
Bit 0...9: OFFSET
Bit 10...15: GAIN
...
...
510
511
512
513
...
..
131070 131071
131072 131073
...
...
131582 131583
131584 131585
...
...
262142 262143
Korrekturdaten: Pixel-Koordinate
X
Y
0
0
...
...
Linke
0
255
Sensorhälfte
1
0
...
...
255
255
256
0
...
...
511
0
Rechte
Sensorhälfte
256
1
...
...
511
255
Hinweis: Der Koordinatenursprung befindet sich in der linken oberen Sensorecke (NW-Ecke).
[0,0]
...
[255,0]
[256,0]
...
[511,255]
...
...
...
...
...
...
[0,255]
...
[255,255]
[256,255]
...
[511,255]
- Seite 67 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.3.4 Aufbau 10bit-Bilddatei
In einer 10bit-Bilddatei werden die Pixelwerte beginnend mit der Koordinate [0,0] aufsteigend als 16bit-Wörter
abgespeichert. Bit 10...15 werden jeweils =0 gesetzt. Daraus ergibt sich eine Dateigröße von 0,25Mbyte =
256kByte. Das höherwertige Byte des 16bit Wortes befindet sich auf der niedrigeren Adresse:
Adresse n
HIGH-Byte
Aufbau 10bit-Bilddatei:
[0,0]
0x00000
Adresse (n+1)
LOW-Byte
...
[255,0]
0x001FE
[256,0]
0x00200
...
[511,255]
0x003FE
...
...
...
...
...
...
[0,255]
0x3FC00
...
[255,255]
0x3FDFE
[256,255]
0x3FE00
...
[511,255]
0x3FFFE
4.3.5 Aufbau einer Textdatei zum Einfügen in eine MS-EXCEL-Tabelle
Die Textdateien zum Einfügen in Microsoft EXCEL haben folgende Eigenschaften:
1.
2.
3.
4.
5.
Es werden nur Zeichen des ASCII-Codes übertragen (<0x80)
Datenspalten werden durch Kommas getrennt.
Datenreihen werden durch CR (0x0D) LF(0x0A) getrennt.
Zahlen werden in dezimaler Schreibweise angegeben
Zeichenketten werden durch Anführungszeichen (")markiert
Beispiel: Eine Textdatei mit folgendem Inhalt (Ausschnitt) wird durch MS-EXCEL wie unten gezeigt interpretiert:
Textdatei *.txt
"LOGLUX-Histogramm(GAIN)",0,0
,1,0
,2,0
,3,0
,4,0
,5,0
,6,0
...
EXCEL-Tabelle *.xls
LOGLUX-Histogramm(GAIN)
0
1
2
3
4
5
6
0
0
0
0
0
0
0
- Seite 68 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.3.6 Beschreibung XMODEM-Protokoll
4.3.6.1
Allgemeines
Das XMODEM-Protokoll gestattet die Übertragung größerer Datenmengen über eine serielle Schnittstelle. Die
Übertragung erfolgt in 128Byte Blöcken. Tritt ein Übertragungsfehler auf, so wird der fehlerhafte Block erneut
übertragen. Eine Weiterentwicklung des XMODEM-Protokolls stellt das XMODEM/CRC-Protokoll dar. Es ist
fehlertoleranter durch den Einsatz einer CRC-Prüfsumme (CRC: Cyclical Redundancy Check). Vorraussetzung
für eine Übertragung mit XMODEM-Protokoll ist die Möglichkeit, 8Datenbits übertragen zu können. Auf eine
Steuerung mit XON/XOFF-Protokoll muß verzichtet werden.
Prinzipiell ist jeder Datenblock wie folgt aufgebaut:
ASCII-Zeichen SOH
0x01
Blocknummer
(255-Blocknr.)
128 Datenbytes
Prüfsumme
XMODEM: 1Byte
XMODEM/CRC: 2Bytes
XMODEM- und XMODEM/CRC-Datenblöcke unterscheiden sich nur im Aufbau der Prüfsumme.
4.3.6.2
XMODEM-Protokoll
Datenübertragung mit XMODEM-Protokoll
Datensender
1.
2.
3.
Datenempfänger
Empfänger meldet Bereitschaft mit Senden des
ASCII-Zeichens NAK (0x15)
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
Senden eines Datenblockes (132 Bytes)
4.
5.
6.
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
Überprüfung der Prüfsumme
Senden des ASCII-Zeichens ACK (0x06) wenn
Datenübertragung ok, sonst NAK (0x15)
7.
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
8. Erneutes Senden des Datenblockes wenn NAK
empfangen, sonst nächsten Datenblock senden
9. Schritte 4...8 wiederholen bis alle Datenblöcke übertragen sind
10. Senden des ASCII-Zeichens EOT (0x04) zur
Beendigung der Datenübertragung
11. Senden des ASCII-Zeichens NAK (0x15)
12. Senden des ASCII-Zeichens EOT (0x04)
13. Senden des ASCII-Zeichens ACK (0x06)
14. Übertragung beendet
Berechnung der Prüfsumme für das XMODEM-Protokoll (1Byte):
Prüfsumme = (Summe über alle 128 Datenbytes) & 255
- Seite 69 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.3.6.3
XMODEM/CRC-Protokoll
Datenübertragung mit XMODEM/CRC-Protokoll
Datensender
1.
2.
3.
Datenempfänger
Empfänger meldet Bereitschaft mit Senden des
ASCII-Zeichens „C“ (0x43)
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
Senden eines Datenblockes (133 Bytes)
4.
5.
6.
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
Überprüfung der Prüfsumme
Senden des ASCII-Zeichens ACK (0x06) wenn
Datenübertragung ok, sonst NAK (0x15)
7.
(Abbruch der Datenübertragung durch Senden des
ASCII-Zeichens CAN (0x18), dann sofort
Übertragungsende)
8. Erneutes Senden des Datenblockes wenn NAK
empfangen, sonst nächsten Datenblock senden
9. Schritte 4...8 wiederholen bis alle Datenblöcke übertragen sind
10. Senden des ASCII-Zeichens EOT (0x04) zur
Beendigung der Datenübertragung
11. Senden des ASCII-Zeichens NAK (0x15)
12. Senden des ASCII-Zeichens EOT (0x04)
13. Senden des ASCII-Zeichens ACK (0x06)
14. Übertragung beendet
Berechnung der Prüfsumme für das XMODEM/CRC-Protokoll (2Byte), 1 Datenblock:
crc = 0
FOR z=0 TO 127
crc = (crc*256) xor (crctabelle[(crc/256) xor datenbyte[z]])
Das Array „crctabelle[...]“ stellt eine Konstante dar, dessen Inhalt nach folgender Vorschrift berechnet werden
kann:
FOR i=0 TO 255
a=0
k=i*256
FOR j=0 TO 7
IF (((k xor a) and 0x8000) <>0)
a = (a*2) xor 4129
ELSE
a = (a*2)
k = k*2
crctabelle[i] = a
Die Prüfsumme wird in der Reihenfolge HIGH-Byte, LOW-Byte übertragen.
- Seite 70 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Kommandobeschreibung
4.4 Der Betrieb mit automatischem Lichtgenerator
Die Steuersoftware der Kamera LOGLUX gestattet den Anschluß eines automatischen Lichtgenerators an den
kamerainternen I2C-Bus. Dafür ist auf der Leiterplatte 6000 1 0400 (H8-Platine) ab Index C ein 5pol. JST-Steckverbinder (CON6) mit folgender Belegung vorgesehen:
PIN-Nr.
1
2
3
4
5
Belegung
SCL (Takt I2C-Bus)
SDA (Datensignal I2C-Bus)
GND
frei
DV3,3
Die Initialisierungs-Routine sucht auf dem I2C-Bus nach angeschlossenen Teilnehmern mit den Adressen 0x40,
0x42, 0x44, 0x70, 0x72 und 0x74. Wird auf einer dieser Adressen ein Teilnehmer festgestellt, so erscheint im
Klartextmode die Meldung:
Lichtgenerator-Adr.: adresse
Auf dieser Adresse wird von der Abgleich-Routine ( Kommando CAL) ein 8bit-Port angenommen. Damit ist der
Einsatz der Philips I2C-Ports PCF8574 bzw. PCF8574A möglich.
Die einzelnen Bits des IO-Ports werden durch die Software, wie unten dargestellt, angesteuert bzw.abgefragt:
Bit-Nr.
0
1
2
3
4
5
6
7
Ein- /Ausgang
Ausgang
Ausgang
Eingang
Eingang
Ausgang
Ausgang
Ausgang
Ausgang
Bedeutung
Blendenmotor Linkslauf, LOW-aktiv
Blendenmotor Rechtslauf, LOW-aktiv
Endlagenschalter 1, LOW-aktiv (=LOW: Endlage 1 detektiert)
Endlagenschalter 2, LOW-aktiv (=LOW: Endlage 2 detektiert)
„HELL“, LOW-aktiv
„DUNKEL“, LOW-aktiv
„ABGLEICH LÄUFT“, LOW-aktiv
„ABGLEICH BEENDET“, LOW-aktiv
In Abhängigkeit der festgestellten I2C-Adresse werden die Signale „Links-/Rechtslauf“ unterschiedlich angesteuert sowie die Signale „Endlage 1/-2“ jeweils anders interpretiert.
I2C-Adresse
PCF8574
PCF8574A
0x40
0x70
0x42
0x72
0x44
0x74
Ansteuerschema
Endlagenschalter 1,2
Endlagenschalter 1 =LOW: „HELL“
Endlagenschalter 2 =LOW: „DUNKEL“
Endlagenschalter 1 =LOW: „HELL“
Endlagenschalter 1 =HIGH: „DUNKEL“
Blendenmotorausgänge
„HELL“: Linkslauf =LOW
„DUNKEL“: Rechtslauf =LOW
„HELL“ / „DUNKEL“:
Linkslauf =LOW
Rechtslauf: ohne Bedeutung
Ist der Kamera-Abgleich abgeschlossen, so wird Bit 7 („ABGLEICH BEENDET“) für ca. 1 s aktiviert (akustisches Signal).
Eine Festlegung von Bit 1,2 der I2C-Adresse kann über einen DIP-Schalter erfolgen.
- Seite 71 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Sachwortverzeichnis
5 Sachwortverzeichnis
$
D
$, Kommando.....................................................39
DAC, Kommando .............................................. 40
Datenschnittstelle......... Siehe Bilddatenschnittstelle
Datensortierung ..............Siehe Bilddatensortierung
delay - Bit.......................................................... 23
Dual-Port-RAM ................................................. 26
Dunkel - Referenz festlegen ............................... 58
/
//, Kommando.....................................................61
A
Abschätzung des Wertebereiches ........................11
Abschlußwiderstand ..................................... 13, 31
ADC, Kommando...............................................61
adcclk - Bit.........................................................25
ADCREF-Register..............................................40
ADC-Wandelbereich ............................................9
Arbeitsbereich der Kamera ...................................6
ASCII - Steuerung .............................................29
ASCII - Steuerung ..............................................33
Auslesen, divergierendes ...................Siehe Mode 3
Auslesen, konvergierendes.................Siehe Mode 2
E
Echo .................................................................. 33
EEPROM, Datenzuordnung ............................... 54
EEPROM, Kommando....................................... 54
Einkanalmode .................................................... 19
ESCAPE-Folgen................................................ 33
F
Fehlercodes, Übersicht....................................... 35
FEN................................................................... 14
fen - Bits............................................................ 25
FEN - Register................................................... 24
FEN, Kommando............................................... 50
feninv - Bit ........................................................ 25
Fixed Pattern Noise.............................................. 5
Korrektur des ... ............................................... 5
FPN................................Siehe Fixed Pattern Noise
FRAME_POS, Kommando ................................ 46
FRAME_SIZE, Kommando ............................... 44
FRAMETRIG .................................................... 14
Funktionstasten.................................................. 33
B
BACKUP ...........................................................33
Baud - Rate ........................................................32
Befehls, Aufbau..................................................34
Befehlssatz, Freigabe erweiterter...Siehe $Kommando
Beispiele
Befehlssequenz...............................................36
Beleuchtungsstärke ...........................................7
CAMCLK-, LEN-, FEN-Signal.......................52
Pixeladressierung............................................18
Reflexionsfaktor ...............................................8
Übertragungsrate, benutzerdefiniert.................56
Beleuchtungsstärke E............................................8
Bestrahlungsstärke Ee .......................................6, 8
Bilddatei 10bit, Aufbau.......................................68
Bilddatenschnittstelle..........................................13
Pin-Belegung..................................................15
Verbindungskabel...........................................16
Bilddatensortierung ............................................26
BINÄR-Code......................................................17
Binärlogarithmus ..................................................5
Blende k ...............................................................7
Blendenzahl..........................................................7
G
GAIN, Kommando............................................. 62
GAIN-Register .................................................. 40
Graustufen......................................................... 11
gray - Bit
HDRC............................................................ 17
VSG .............................................................. 23
GRAY-Code...................................................... 17
Größen
lichttechnische... .............................................. 8
strahlungsphysikalische.................................... 8
H
HDRC, Kommando............................................ 42
HDRC4-Sensor
Funktionsbeschreibung................................... 17
Hell - Referenz festlegen.................................... 58
Helligkeitsempfinden, physiologisches ................. 8
Helligkeitsverhältnisse ....................................... 11
HEX - Steuerung ..........................................29, 34
HIGH, Kommando............................................. 58
Histogramm für MS-EXCEL.............................. 68
C
CAL, Kommando ...............................................59
CAMCLK ..........................................................14
CAMCLK, Kommando.......................................51
chaninv - Bit.......................................................25
clkinv - Bit .........................................................25
clkoff - Bit..........................................................25
collm - Bit ..........................................................17
colrm - Bit..........................................................17
column left mirror ............................... Siehe collm
column right mirror ............................. Siehe colrm
Common Mode Voltage...... Siehe Offset-Spannung
I
I2C-Bus.............................................................. 71
INTERFACE, Kommando ................................. 55
RS232C ......................................................... 55
- Seite 72 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Sachwortverzeichnis
K
P
Kalibriergleichung................................................9
Darstellung .....................................................10
logarithmierte Form ..........................................9
Kameraabgleich....................................................6
starten.............................................................59
Kaskadenwandler ...............................................24
Klartext - Steuerung..........Siehe ASCII - Steuerung
Kommandobeschreibung ....................................37
Kommentar-Kommando .....................................61
Konfiguration der Kamera ..................................29
Konfigurationsbus ..............................................12
Konfigurationsschalter.................................. 12, 32
Konfigurationsschnittstelle .................................12
Korrekturfile, Aufbau .........................................67
Korrekturtabelle
festlegen .........................................................57
Korrektur-Tabelle ...............................................29
Parität................................................................ 32
Pipeline-ADC .................................................... 24
PIPELINE-DELAY-Register ............................. 24
prediv - Bits....................................................... 23
PREDIV - Register ............................................ 22
Protokoll, RTS/CTS-.......................................... 29
pxlclk - Bit ........................................................ 25
R
Reflexion, diffuse................................................. 7
Reflexionsfaktor ρ ..........................................7, 11
RESET, Kommando .......................................... 38
ROT, Kommando .............................................. 53
row left mirror .................................... Siehe rowlm
row right mirror ..................................Siehe rowrm
rowlm - Bit ........................................................ 17
rowrm - Bit........................................................ 17
RS232C ............................................................. 29
PIN - Belegung .............................................. 30
RS422...........................................................13, 31
PIN - Belegung .............................................. 31
L
LED, Signal- ......................................................31
left right mirror........................................Siehe lrm
Leistungsdichte, spektrale .....................................8
LEN ...................................................................14
len - Bits.............................................................24
LEN - Register ...................................................24
LEN, Kommando ...............................................49
leninv - Bit .........................................................25
Leuchtdichte.........................................................7
Lichtgenerator, automatischer .............................71
LOAD, Kommando ............................................64
lof - Bit......................................................... 14, 23
Low Voltage Differential Signaling..... Siehe LVDS
LOW, Kommando ..............................................58
lrm - Bit .............................................................17
LVDS.................................................................13
S
sa - Bit............................................................... 23
SAVE, Kommando ............................................ 65
Sensorbeleuchtungsstärke ES ................................ 7
Spalten-Adresszähler ......................................... 19
Stahlstärke Le ....................................................... 8
Stahlungsäquivalent, fotometrisches..................... 8
STAT, Kommando............................................. 63
step - Bit............................................................ 23
Strahlungsphysikalische Festlegungen.................. 6
T
TAB, Kommando .............................................. 57
Transmissionsgrad τ............................................. 9
trig - Bit............................................................. 23
TRIG, Kommando ............................................. 60
Trigger, extern ................................................... 60
M
Markierungsbyte.................................................35
MEASURE - Register.........................................24
MIR, Kommando................................................53
mirror-Bit...........................................................17
mode - Bits.........................................................23
MODE - Register................................................22
Mode 0...............................................................19
Mode 2...............................................................19
Mode 3...............................................................19
MODE, Kommando............................................47
MUX, Kommando..............................................41
Ü
Übertragungsrate ............................................... 32
benutzerdefiniert ............................................ 55
UNDO ............................................................... 33
V
V(λ) .................................................................... 8
Variable Scan Generator ....................... Siehe VSG
VERSION, Kommando...................................... 39
VSG
Funktionsbeschreibung................................... 19
VSG, Kommando .............................................. 43
VT100 - Terminal .............................................. 29
N
Normalobjekt, fotografisches ..............................11
Nullmodemkabel ................................................30
O
W
Objektbeleuchtungsstärke EOB.........................7, 11
Objektleuchtdichte LOB ...................................7, 11
OFFSET - Register .............................................40
OFFSET, Kommando .........................................62
Offset-Spannung.................................................13
Oktavsprung.........................................................5
Wellenwiderstand .............................................. 13
WR, Kommando................................................ 60
X
x_base - Register ............................................... 20
x_offset - Register.............................................. 20
- Seite 73 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Sachwortverzeichnis
y_offset - Register.............................................. 20
XMODEM - Protokoll ........................................64
Beschreibung..................................................69
Empfangen von Dateien..................................66
Senden von Dateien ........................................64
Z
Zeilen-Adresszähler ........................................... 19
Zweikanalmode ................................................. 19
Y
y_base - Register ................................................20
- Seite 74 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Anhang
6 Anhang
6.1 Übersicht: Steckerbelegung
6.1.1 Stromversorgung
frei
BilddatenSchnittstelle
LVDS
RS422
VCC
GND
VCC
5,5...6,2 V
LWL
IB
Stecker
450mA
700mA
Binder
09-0407-00-03
Thomas & Betts
T01-0560-P03
650mA
6.1.2 RS232- / RS422-Konfigurationsschnittstelle
6
1
7
2
8
3
9
4
5
9pol. D-Sub, Stecker
Pin-Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
RS232
RS422 (optinal)
Mit 4,6 gebrückt
RxD
RxD+
TxD
TxD+
Mit 1,6 gebrückt
GND
Mit 4,1 gebrückt
/RTS
RxD/CTS
TxDfrei
6.1.3 RS422- / LVDS-Bilddatenschnittstelle
15 14
2 1
30
6
16
6
44
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
31
D0+
D1+
D2+
D3+
D4+
D5+
D6+
D7+
D8+
D9+
LEN+
FEN+
CAMCLK+
OTR+
FRAMETR+
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9LENFENCAMCLKOTRFRAMETR-
- Seite 75 -
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
SDA
SCL
GND
GND
GND
GND
frei
frei
frei
frei
3,3V
3,3V
5V
5V
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Anhang
6.2 Übersicht: Objektive für Kamera LOGLUX
Bezeichnung
BildBrennweite BlendenKamera- Anschluß winkel
f' [mm]
bereich
(2σ')
Aufnahmebereich
Entfernungseinstellung
LOGLAR T 2/13
13,2
2 (fest)
über 0-Platte
(M16 x 0,5)
49°
∞ ... 2 m
("Fix-Fokus")
Auf Kundenwunsch
Festeinstellung bis ca. 0,2 m
möglich
DOCTAR 5/13,5
13,51
5 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
48°
∞ ... 0,2 m
über
Objektivanschlußgewinde
LOGLAR T 2,8/16
16,3
2,8 (fest)
über 0-Platte
(M16 x 0,5)
41°
∞ ... 2,3 m
("Fix-Fokus")
Auf Kundenwunsch
Festeinstellung bis ca. 0,3 m
möglich
LOGLAR T 4/16
16,3
4 (fest)
über 0-Platte
(M16 x 0,5)
41°
∞ ... 1,6 m
("Fix-Fokus")
Auf Kundenwunsch
Festeinstellung bis ca. 0,3 m
möglich
LOGLAR T 8/16
16,3
8 (fest)
über 0-Platte
(M16 x 0,5)
41°
∞ ... 0,8 m
("Fix-Fokus")
Auf Kundenwunsch
Festeinstellung bis ca. 0,3 m
möglich
TEVIDON 1,4/25
25,4
1,4 ... 16
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
27°
∞ ... 0,3 m
über Objektiveinstellring
ROTAR T 4,5/29
29,85
4,5 ... 16
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
23°
∞ ... 0,3 m
stetig bis ca. 5 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
Tessar T 3,5/37,5
37,5
3,5 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
19°
∞ ... 0,2 m
stetig bis ca. 12 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
MAKRO-TV 4/45
45,3
4 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
bis
10°
79 ... 124 mm
Arbeitsabstand
über Objektiveinstellring
für Makro-Bereich 1:1 bis
1:2
ROTAR T 4,5/50 S
50,75
4,5 ... 22
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
14°
∞ ... 0,4 m
stetig bis ca. 10 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
Tessar T 3,5/50
51,43
3,5 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
14°
∞ ... 0,3 m
stetig bis ca. 14 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
Tessar T 3,5/70
70,3
3,5 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
10°
∞ ... 0,65 m
stetig bis ca. 10 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
ROTAR T 6,5/75
73,5
6,5 ... 22
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
10°
∞ ... 0,3 m
stetig bis ca. 11 mm
Objektivauszug über
Steckfassung
TEVIDON 2,8/100
96,5
2,8 ... 16
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
8°
∞ ... 1,5 m
über Objektiveinstellring
LOGLAR 19/320
makro
317,3
19 (fest)
C-Mount-Platte
(1" x 32 TPI)
bis 2°
0,6 ... 3 m bzw. ∞
Arbeitsabstand
über Zwischenringe für
Makro-Bereich 1:1 bis 1:6
sowie für ∞
- Seite 76 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Anhang
6.3 Optische Zusatzkomponenten
6.3.1 Stereovorsätze
Benennung
Stereovorsatz, klein
Stereovorsatz, groß
Stereoskopische Basis
12mm
60mm
stereoskopischer Entfernungsbereich
Nahpunktweite
Fernpunktweite
0,5m
2,3m
3,0m
∞
6.3.2 Sonstige
Benennung
C-Mount Objektiv-Platte
Mikroskopadapter, mono
Mikroskopadapter, stereo
Mikroskoptubus
Erklärung
Zur Verwendung von C-Mount Objektiven
Passend für Zeiss Jena Mikroskope mit mf-Einrichtung
Für Mikroskopobjektive nach DIN 58887 in Normalanschlußgewinde
6.4 Zubehör
6.4.1 Mechanisches Zubehör
Benennung
Befestigungsblock
Stativanschluß
Nutensteine
Erklärung
Stativgewinde A 1/4″ und A 3/8″ nach DIN 4503/1
Gewinde ∅M5
6.4.2 Zubehör zur Bilddatenerfassung, Stromversorgung und Kamerasteuerung
Benennung
PCI-Frame Grabber INOCAP
INO VISION
PCI-Frame Grabber HC-32 PCI
HaSoTec
Bilddatenkabel
Nullmodemkabel
Stromversorgungskabel
Steckernetzteil
Erklärung
Digitale Bildeinzugskarten, PCI-Bus
Verbindungskabel, Frame Grabber-Kamera für LVDS- oder RS422Bilddatenschnittstelle
Verbindungskabel, Kamera Konfigurationsschnittstelle – COM Port PC
Stromversorgungsstecker 3pol., Aderendhülsen
6V/1A, Stromversorgungsstecker 3pol.
- Seite 77 -
Beschreibung LOGLUX-Kamera, Anhang
6.5 Skizzen: Objektive und Zubehör
1. LOGLAR 19/320
2. Mikroskoptubus
3. Mikroskopadapter, mono
4. Mikroskopadapter, stereo
5. Stereovorsatz, klein
6. Stereovorsatz, groß
7. Befestigungsblock
- Seite 78 -
* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project
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