大恒相机开发（2）—Python软触发调用采集图像

大恒相机开发（2）---Python软触发调用采集图像

• • 完整代码
  • 详细解读和功能说明
  • 扩展学习

这段代码是一个Python程序，用于从大恒相机采集图像，通过软件触发来采集图像。

完整代码

咱们直接上python的完整代码：

# version:1.0.1905.9071
import gxipy as gx
import time
from PIL import Image


def acq_color(device, num):
    """
           :brief      acquisition function of color device
           :param      device:     device object[Device]
           :param      num:        number of acquisition images[int]
    """
    for i in range(num):
        time.sleep(0.1)

        # send software trigger command
        device.TriggerSoftware.send_command()

        # get raw image
        raw_image = device.data_stream[0].get_image()
        if raw_image is None:
            print("Getting image failed.")
            continue

        # get RGB image from raw image
        rgb_image = raw_image.convert("RGB")
        if rgb_image is None:
            continue

        # create numpy array with data from raw image
        numpy_image = rgb_image.get_numpy_array()
        if numpy_image is None:
            continue

        # show acquired image
        img = Image.fromarray(numpy_image, 'RGB')
        img.show()

        # print height, width, and frame ID of the acquisition image
        print("Frame ID: %d   Height: %d   Width: %d"
              % (raw_image.get_frame_id(), raw_image.get_height(), raw_image.get_width()))


def acq_mono(device, num):
    """
           :brief      acquisition function of mono device
           :param      device:     device object[Device]
           :param      num:        number of acquisition images[int]
    """
    for i in range(num):
        time.sleep(0.1)

        # send software trigger command
        device.TriggerSoftware.send_command()

        # get raw image
        raw_image = device.data_stream[0].get_image()
        if raw_image is None:
            print("Getting image failed.")
            continue

        # create numpy array with data from raw image
        numpy_image = raw_image.get_numpy_array()
        if numpy_image is None:
            continue

        # show acquired image
        img = Image.fromarray(numpy_image, 'L')
        img.show()

        # print height, width, and frame ID of the acquisition image
        print("Frame ID: %d   Height: %d   Width: %d"
              % (raw_image.get_frame_id(), raw_image.get_height(), raw_image.get_width()))


def main():
    # print the demo information
    print("")
    print("-------------------------------------------------------------")
    print("Sample to show how to acquire mono or color image by soft trigger "
          "and show acquired image.")
    print("-------------------------------------------------------------")
    print("")
    print("Initializing......")
    print("")

    # create a device manager
    device_manager = gx.DeviceManager()
    dev_num, dev_info_list = device_manager.update_device_list()
    if dev_num is 0:
        print("Number of enumerated devices is 0")
        return

    # open the first device
    cam = device_manager.open_device_by_index(1)

    # set exposure
    cam.ExposureTime.set(10000)

    # set gain
    cam.Gain.set(10.0)

    if dev_info_list[0].get("device_class") == gx.GxDeviceClassList.USB2:
        # set trigger mode
        cam.TriggerMode.set(gx.GxSwitchEntry.ON)
    else:
        # set trigger mode and trigger source
        cam.TriggerMode.set(gx.GxSwitchEntry.ON)
        cam.TriggerSource.set(gx.GxTriggerSourceEntry.SOFTWARE)

    # start data acquisition
    cam.stream_on()

    # camera is color camera
    if cam.PixelColorFilter.is_implemented() is True:
        acq_color(cam, 1)
    # camera is mono camera
    else:
        acq_mono(cam, 1)

    # stop acquisition
    cam.stream_off()

    # close device
    cam.close_device()


if __name__ == "__main__":
    main()
    

详细解读和功能说明

下面是代码的详细解读和功能说明：

1. 导入必要的库：

   • gxipy：大恒相机的SDK，用于控制相机。
   • time：用于在采集图像之间添加延迟。
   • PIL（Python Imaging Library）：用于图像处理，这里用于显示图像。

2. 定义采集函数：

   • acq_color(device, num)：用于彩色相机的采集函数。
   • acq_mono(device, num)：用于单色相机的采集函数。

3. 采集函数的共同步骤：

   • 循环num次，每次采集一幅图像。
   • time.sleep(0.1)：在每次采集之间添加0.1秒的延迟。
   • device.TriggerSoftware.send_command()：发送软件触发命令，告诉相机现在可以采集图像。
   • raw_image = device.data_stream[0].get_image()：从相机的第一个数据流中获取原始图像。
   • 如果raw_image为None，则打印错误信息并继续下一次循环。
   • 对于彩色相机，rgb_image = raw_image.convert("RGB")：将原始图像转换为RGB格式。
   • 对于单色相机，直接使用raw_image。
   • numpy_image = rgb_image.get_numpy_array()或numpy_image = raw_image.get_numpy_array()：将图像数据转换为numpy数组。
   • 如果numpy_image为None，则跳过当前循环。
   • img = Image.fromarray(numpy_image, 'RGB')或img = Image.fromarray(numpy_image, 'L')：将numpy数组转换为PIL图像对象，'RGB'用于彩色图像，'L'用于单色图像。
   • img.show()：显示采集到的图像。
   • 打印采集图像的帧ID、高度和宽度。

4. 定义main函数：

   • 打印程序信息和初始化步骤。
   • 创建设备管理对象device_manager。
   • 枚举设备并检查是否有设备连接。
   • 打开第一个设备cam。
   • 设置曝光时间cam.ExposureTime.set(10000)和增益cam.Gain.set(10.0)。
   • 根据设备类型设置触发模式，对于USB2设备，只设置触发模式为开启；对于其他设备，还需要设置触发源为软件触发。
   • 开始数据采集cam.stream_on()。
   • 检查相机是否为彩色相机，并调用相应的采集函数。
   • 停止数据采集cam.stream_off()。
   • 关闭设备cam.close_device()。

5. 程序入口：

   • if __name__ == "__main__":：确保当脚本被直接运行时，才执行main函数。

这个程序的主要功能是初始化大恒相机，设置曝光时间和增益，然后通过软件触发采集一幅图像，并显示采集到的图像。程序还根据相机的类型（彩色或单色）调用不同的采集函数。最后，程序停止数据采集并关闭相机设备。

的一些信息，如帧ID和帧率。

扩展学习

使用大恒相机进行图像采集时，以下是一些性能优化技巧：

1. 合理设置相机参数：

   • 根据应用需求合理设置分辨率、曝光时间、增益等参数，以达到最佳的图像质量和采集速度。

2. 使用软件触发：

   • 通过软件触发来控制图像采集，可以更精确地控制采集时机，减少不必要的图像数据。

3. 图像格式转换和预处理：

   • 利用大恒相机SDK提供的功能，对图像进行格式转换（如Bayer转RGB）和预处理（如红蓝转换、垂直镜像等），以减少后续处理的负担。

4. 利用回调采集提高效率：

   • 使用回调采集方式，当图像就绪时自动触发处理，这样可以避免轮询检查图像是否就绪的开销，提高采集效率。

5. 图像增强功能：

   • 通过图像增强功能，如坏点校正、锐化、对比度、亮度调节等，可以在采集阶段就优化图像质量，减少后续处理的复杂度。

6. 流对象属性控制：

   • 通过流对象控制相机采集相关的属性和统计信息，可以更精细地管理采集过程，提高性能。

7. 多相机采集稳定性：

   • 对于多相机系统，使用支持多路I/O输入/输出信号和丰富图像预处理功能的图像采集卡，可以提高多相机采集的稳定性和效率。

8. 使用高速接口：

   • 如果相机支持，使用高速接口如CoaXPress或千兆网接口，可以显著提高数据传输速度，减少传输延迟。

9. 优化代码逻辑：

   • 在图像采集的代码中，避免不必要的图像复制和转换操作，直接在相机端进行必要的处理，可以减少CPU占用率，提高整体性能。

10. 合理管理资源：

    • 及时释放不再使用的资源，如关闭数据流、注销事件回调等，可以避免资源泄露，保持系统的稳定性和性能。

通过上述技巧，可以有效地提升大恒相机在图像采集过程中的性能和效率。