常见的光源频闪控制方式
一、光源频闪的优势
消除运动模糊，提升成像质量 光源以极短脉冲（微秒级）与相机曝光严格同步，实现“瞬时冻结”高速运动物体。
增强特征对比度，提高缺陷检出率 频闪模式下，LED可短时超负荷工作，峰值亮度提升5-10倍，有效凸显微小缺陷（如金属划痕、PCB断路）。
降低系统功耗与热损耗 频闪占空比1%~10%（如1ms亮/99ms灭），相比连续光，平均功耗降低50%~90%，光源寿命延长2~3倍。
多设备协同与抗干扰 支持多光源分时触发，避免光污染干扰，典型同步精度 ±0.5μs。
二、方式一：外部信号 → 光源 → 相机
别名：光源主控（Strobe-Master）
| 项目 | 设计要点 |
|---|---|
| 接线 | 外部触发信号 → 光源驱动器 Trigger IN；光源驱动器 Strobe Out → 相机 Trigger IN（光耦隔离）。 |
| 时序公式 | 相机触发延时 Δt = (光源发光脉宽 T<sub>) – (相机曝光时间 T<sub>)。 |
| 光源驱动器选型 | 带“Strobe Out”同步端子：CCS PD3、Moritex LFS、国产 LTS-PS1 系列。 |
| 调参步骤 | ① 设定光源脉宽 T<sub>=1 ms→② 设定相机曝光 T<sub>=800 µs→③ 调整 Δt=200 µs→④ 验证运动冻结：V=1 m/s 时拖影 ≤1 pixel。 |
三、方式二：外部信号 → 相机 → 光源
别名：相机主控（Camera-Master）
| 项目 | 设计要点 |
|---|---|
| 接线 | 外部触发 → 相机 Trigger IN；相机闪光输出 Flash Out → 光源 Trigger IN。 |
| 时序公式 | 光源触发延时 Δt = (相机机械快门延迟 T<sub>) – (光源上升沿 T<sub>)。 <sub> 全局快门 10–50 µs。 |
| 相机要求 | 必须有可编程闪光输出（Line 2/3）：Basler ace2、Hikrobot MV-CE、Daheng MER2。 |
| 调参步骤 | ① 相机曝光 T<sub>=2 ms→② 设定光源 T<sub>=1.5 ms→③ Δt=T<sub>+10 µs→④ 检查无暗角。 |
四、方式三：外部信号 → 相机 & 光源（同时）
别名：硬同步（Hard-Sync）
| 项目 | 设计要点 |
|---|---|
| 接线 | 外部触发同时接入相机 Trigger IN 和光源 Trigger IN；使用同轴或双绞线保证时差 <1 ns/10 cm。 |
| 时序公式 | 相机与光源间仍允许微调：Δt = (光源延时 T<sub>) – (相机延时 T<sub>)。 |
| 器件选型 | 高速光耦+LVDS：TI ISO1212 + DS90LV019；光源驱动器上升沿 ≤1 µs（CCS HLV3、Inolux IN-PL190）。 |
| 调参步骤 | ① 设定 T<sub>=100 µs，T<sub>=80 µs→② 以 1 µs 步进扫描 Δt=-10…+10 µs→③ 选图像亮度最大且拖影最小值。 |
五、快速对照表
| 场景 | 推荐方式 | 关键参数 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 500 mm/s 产线检测 | 方式一 | T<sub>=1 ms，Δt=200 µs | 光源需带 Strobe Out |
| 100 mm/s 低速装配 | 方式二 | T<sub>=2 ms，Δt=T<sub> | 相机必须有 Flash Out |
| >1000 mm/s 飞拍 | 方式三 | T<sub>=50 µs，Δt=±2 µs | 线缆长度<1 m，差分触发 |
六、调试
示波器接法
探头1：光源电流采样电阻（看发光脉冲）。
探头2：相机曝光输出（看EXSTROBE或Flash Out）。
两者时差即为实际 Δt。拖影估算
拖影像素 = (物体速度 × T<sub>) / 像素分辨率。
例：1 m/s × 100 µs / 0.01 mm/pixel ≈ 1 pixel。过驱动不烧毁
频闪占空比 D = T<sub> / T<sub> ≤ 10 %。
峰值电流 I<sub> ≤ 额定电流 × √(1/D)。
例：1 A LED，D=5 % → I<sub>≤4.5 A。