在 Swing Catalyst 中設定 FLIR BlackFly S USB

本文介紹如何在 Swing Catalyst 中設定和配置相容 Spinnaker 的 USB 相機。

部分較舊的型號也受到支援,例如 Chameleon USB 3.0 和 Grasshopper USB 3.0,本文可作為這些相機的參考指南。不同型號之間在可用設定和功能上存在差異,因此本文內容可能與您畫面上所見不完全相同。

注意:Spinnaker 僅支援 Swing Catalyst 9.4 及更高版本。我目前執行的是哪個版本?

本文分為以下幾個部分

實體硬體設定(相機與鏡頭)。

軟體配置(相機配置)。

如何提升影像品質。

疑難排解提示。

相關主題與建議:

我們強烈建議您在購買相機或電腦系統之前,先熟悉我們的相關建議。USB 3.0 可能存在穩定性問題,通常並不是我們(Swing Catalyst)針對固定式相機安裝所建議的選項。

在 Swing Catalyst 中設定 FLIR Blackfly S GigE

舊版文章:在 Swing Catalyst 中設定 Point Grey Blackfly GigE(適用於舊版 Swing Catalyst)

入門指南:硬體設定

使用相機隨附的 4 顆黑色十字頭螺絲,將腳架轉接座固定至相機本體。

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拆開鏡頭包裝,並確保移除塑膠鏡頭蓋。

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取下相機的感光元件保護蓋:

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將鏡頭安裝至相機

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鎖緊固定螺絲,將線纜固定至相機:

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調整相機鏡頭:

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此鏡頭由上至下共有三個調整項目:

  • 對焦(向 ∞ 符號方向調整,可使背景中較遠的物體更清晰對焦)

  • 光圈(Iris 調整,用於控制通過鏡頭的進光量,光圈越小,影像越銳利)

  • 變焦(調整鏡頭為廣角或望遠)

入門指南:驅動程式安裝

驅動程式可從我們的下載頁面 下載。

請依照安裝精靈的指示操作。

  • 選擇「Camera Evaluation」

  • 若您使用的是 USB 相機,請取消勾選「I will use GigE Cameras」核取方塊。

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驅動程式安裝現已完成。只要您已安裝 Swing Catalyst 9.4 或更高版本,您的相機現在應會出現在 Swing Catalyst 的相機設定中。

在 Swing Catalyst 設定中配置您的相機

請確認相機已連接至電腦,且相機背面的 LED 燈呈綠色閃爍狀態。

啟動 Swing Catalyst,然後點擊「設定」-> 「相機」。2020-08-12_15-31-11.png 的圖片 2020-08-12_15-31-11.png 的圖片

Spinnaker 相機會以 Spinnaker 標示(在此範例中,我們連接了一台 USB 相機和一台 GigE 相機,我們要配置的是 BFS-U3 型號,U3 代表 USB3)。

點擊「進階…」

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進階相機設定視窗會顯示所有可能對您有幫助的設定,讓我們逐一了解每個設定。2020-08-13_09-55-40.png 的圖片 2020-08-13_09-55-40.png 的圖片

您在上方看到的設定為相機預設值,請注意大部分設定都設為 Auto,我們可以調整這些設定,以便更好地控制用於運動分析的影像品質。

變更幀速率:

勾選「啟用幀速率控制」核取方塊後,您即可手動設定幀速率;若未勾選此方塊,幀速率基本上會設為 Auto(注意:此相機的最高幀速率為 226 FPS。若要達到最高幀速率,所有設定均需設為手動)。

幀速率可能受到快門速度及裝置連結傳輸量設定的限制。

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變更曝光時間(快門速度):

除非在戶外日光下拍攝,否則建議使用手動曝光,因為自動曝光模式下,影片很可能因模糊而不適合運動分析。為減少模糊,我們建議曝光時間低於 2ms(2000μs),在充足照明條件下,曝光時間應低於 1ms(1000μs)。

若要在高爾夫揮桿過程中清晰捕捉球桿動作,曝光時間應更低,建議嘗試 400 或 200。

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影像的亮度取決於快門速度、Gain 設定、鏡頭光圈以及現有光源的多寡。

變更相機 Gain:

在光線變化的環境中,將 Gain 設為 Auto 較為理想;但若處於室內環境,將 Gain 設為手動則是更好的選擇。

dB 值越高,影像越亮,但隨之而來的雜訊也越多,可能使整體影像品質看起來較差。有時為了降低快門速度以獲得清晰的逐幀影像(例如擊球時的球桿、棒球棒等),適度提高 Gain 值而犧牲一些雜訊是值得的。

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變更 Gamma 和黑色階:

黑色階可視為一種亮度調整方式,其對應相機感光元件上任何像素所能返回的最小值。

增加黑色階數值可使影像變亮。

我們建議保留預設值。

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有關提升影像品質的更多詳細資訊,請參閱此篇含對比圖片的支援文章:improving-image-quality.md

變更相機白平衡:

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通常我們建議將此設定保留為 Auto(連續),但若要達到最高幀速率,也需要將此功能關閉。

白平衡會影響影像的色溫,若白平衡偏差過大,影像效果會不理想,通常會使影像偏紅或偏綠。

啟用自動白平衡會犧牲部分幀速率,使幀速率從相機最高的 226 FPS 降至 200 FPS。

裝置連結傳輸量:

我們建議保留預設設定,但降低此值可在 FPS 降低的情況下減少掉幀。

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套用 Region Of Interest(ROI):

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Region of Interest 是一種縮小影像尺寸的方法,同時也能減少每張影像所需的頻寬。透過縮小影像尺寸,由於整體像素讀取需求較小,可以提高幀速率。

縮小高度和寬度對幀速率和降低頻寬需求有正面效果。

若要變更 Region of Interest,可將高度滑桿向左拖曳以縮小影像高度。

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由於我們已變更影像高度,現在也可以調整 Y 偏移量,這對於因影像尺寸縮小而無需實際移動相機的情況非常有幫助。

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若返回「相機」分頁並查看幀速率,現在會看到最高幀速率可設定為 288(這是因為我們透過縮小相機感光元件高度套用了 Region of Interest)。

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疑難排解

USB 3.0 的使用可能較為棘手。例如,某些 USB 線纜效果優於其他線纜,且特定的 USB 3.0 控制器可能會造成問題。請參閱我們的建議 USB 元件文章以獲取詳細資訊:recommended-usb3-components.md

掉幀:

降低每台裝置的裝置連結傳輸量可能有助於避免掉幀。若降低幅度足夠大,傳輸量將會影響幀速率。

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尤其在多相機設定中,降低傳輸量可以幫助穩定系統,代價是每秒幾幀的損失。

例如,USB 3.0 的宣稱傳輸速度為 5Gb/s,即 625 MB/s。

一台解析度為 1920 x 1200、以 150 FPS 運作的 USB 3.0 相機,每台相機約使用 345MB/s。因此,依照我們的建議,在多相機設定中(大多數情況下)為每台相機配備專用的 USB 3.0 控制卡非常重要。

另一種方法(通常可與降低傳輸量搭配使用)是利用 Region of Interest,通常稱為 ROI。

Region Of Interest(ROI):

使用 Region of Interest(或感興趣區域)可縮小整體影像尺寸並提升 FPS,同時也有助於降低頻寬使用量,進而減少掉幀(請參閱上文了解如何使用 ROI)。

此外,USB 線纜對於實際接收的幀速率也是一個重要因素,如以下文章所述:recommended-usb3-components.md

連線問題(相機斷線):

USB 3 容易出現連線問題。這些問題最常見的原因是 USB 3.0 延長器品質不佳、線纜總長度過長,或是線纜因過度彎折而損壞。

若您的相機反覆斷線:

  • 檢查線纜與連接埠,嘗試重新連接相機。

  • 若上述方法無效,請嘗試將相機連接至其他 USB3 連接埠。

  • 若您連接了多台相機,請拔除部分相機,問題是否有所改善或解決?

若第 2 和第 3 點仍無法解決問題,可能表示存在資源問題或硬體不相容的情況。

若您使用的是 USB3 延長線纜,請嘗試不使用任何延長器或 USB Hub,直接連接相機。

若問題仍持續存在,請考慮在我們的說明中心建立支援工單,在這種情況下,我們通常會建議嘗試使用較短的線纜,例如將 5 公尺的線纜縮短至 3 公尺。

狀態指示 LED

LED說明建議
不亮無電源,或 LED 處於啟用狀態,或 LED 處於無錯誤的錯誤狀態檢查線纜是否已連接至電腦,嘗試其他線纜和 USB 連接埠
綠色閃爍(閃爍 1 次)相機以 USB 1 速度運作檢查 USB3 連接埠連線,檢查線纜是否損壞,嘗試不使用 USB 延長器
綠色閃爍(閃爍 2 次)相機以 USB 2 速度運作同上
綠色閃爍(閃爍 3 次)相機以 USB 3 速度運作無問題
快速綠色閃爍韌體更新進行中-
穩定綠燈已開始擷取影像/相機使用中-
綠色與紅色交替閃爍錯誤嘗試重新啟動相機電源,嘗試其他 USB 連接埠或線纜

連接相機時應閃爍 3 次,若只閃爍 1 次或 2 次,可能表示 USB 線纜或相機所連接的 USB 連接埠存在問題。

其他問題:

依據您的硬體狀況,開啟銳化和降噪濾波器可能並非最佳選擇,關閉這些功能將減少部分 CPU 和 GPU 使用量。您可以在進階相機設定的濾波器分頁中找到相機濾波器。有關濾波器的更多資訊,請參閱:improving-image-quality.md


最後更新:2023-12-19 | 在官方支援網站上檢視