在 Swing Catalyst 中设置 FLIR BlackFly S USB

本文介绍如何在 Swing Catalyst 中设置和配置兼容 Spinnaker 的 USB 摄像头。

部分较旧的型号也受支持，例如 Chameleon USB 3.0 和 Grasshopper USB 3.0，本文可作为这些摄像头的参考指南。不同型号在可用设置和功能方面存在差异，因此本文内容可能与您屏幕上显示的不完全相同。

Note: Spinnaker 仅在 Swing Catalyst 9.4 及更高版本中受支持。我正在运行哪个版本？

本文分为以下几个部分

入门：硬件设置

使用摄像头随附的 4 颗黑色十字头螺丝，将三脚架适配器固定到摄像头机身上。

拆开镜头包装，确保取下塑料镜头保护盖

取下摄像头上的传感器保护盖：

将镜头安装到摄像头上

拧紧锁定螺丝，将数据线固定到摄像头上：

调整摄像头镜头：

此镜头有三个调节部分，从上到下依次为：

对焦（向 ∞ 符号方向调节，可使背景中较远处的物体对焦清晰）
光圈（Iris 调节，控制通过镜头的进光量，光圈越小，图像越清晰）
变焦（调节镜头的广角或长焦）

入门：驱动程序安装

驱动程序可从我们的下载页面下载

按照安装向导进行操作。

选择"Camera Evaluation"
如果您使用的是 USB 摄像头，请取消勾选"I will use GigE Cameras"复选框。

驱动程序安装现已完成。只要您安装了 Swing Catalyst 9.4 或更高版本，您的摄像头现在应该会出现在 Swing Catalyst 的摄像头设置中。

在 Swing Catalyst 设置中配置摄像头

确保摄像头已连接到计算机，并且摄像头背面的 LED 指示灯呈绿色闪烁。

启动 Swing Catalyst，点击"设置" -> “摄像头”。

Spinnaker 摄像头标注有 Spinnaker（在本例中，我们同时连接了一台 USB 摄像头和一台 GigE 摄像头，我们要配置的是 BFS-U3 型号，U3 表示 USB3）。

点击"高级…"

“高级摄像头设置"窗口展示了所有可能用到的设置选项，让我们逐一了解每项设置。

您在上方看到的设置为摄像头的默认设置，请注意大多数设置均处于 Auto 状态，我们可以更改这些设置，以便更好地控制用于运动分析的视频图像质量。

更改帧率：

勾选"帧率控制启用"复选框后，您可以手动设置帧率；若未勾选此复选框，帧率实质上设置为 Auto（注意：此摄像头的最大帧率为 226 FPS。要达到最大帧率，所有设置均需设为手动）。

帧率可能受快门速度和设备链路吞吐量设置的限制。

更改曝光时间（快门速度）：

除非在户外阳光下拍摄，否则建议使用手动曝光，否则视频很可能因模糊而无法用于运动分析。为减少模糊，我们建议曝光时间设置为小于 2ms（2000μs），在光线充足的情况下，曝光时间应小于 1ms（1000μs）。

若要在高尔夫挥杆过程中清晰拍摄球杆，曝光时间应设置得更低，可尝试 400 或 200。

视频图像的亮度取决于快门速度、Gain 设置、镜头光圈以及可用光线的多少。

更改摄像头 Gain：

在光线变化的环境中，将 Gain 设置为 Auto 更为合适；但如果您处于室内环境，将 Gain 设置为手动则是更好的选择。

dB 值越高，图像越亮，但同时噪点也会随之增加，可能导致整体视频质量下降。有时候，为了降低快门速度以获得逐帧清晰的视频（例如击球瞬间的球杆、棒球棒等），适当提高 Gain 值以换取一定的噪点是值得的。

更改 Gamma 和黑色电平：

黑色电平可以视为一种亮度调节方式，其对应摄像头传感器上任意像素所能返回的最小值。

通过提高黑色电平值，可以使图像变得更亮。

我们建议将此项保留为默认值。

有关提升视频图像质量的更多详情，请参阅此支持文章（内含对比图片）：improving-image-quality.md

更改摄像头白平衡：

通常我们建议将此设置保留为 Auto（连续），但若要实现最大帧率，也需要将其关闭。

白平衡会影响视频图像的色温，如果白平衡偏差过大，图像效果会很差，通常会使图像看起来过于偏红或偏绿。

启用 Auto 白平衡会牺牲一定的帧率，使帧率降至 200 FPS，而非摄像头最大帧率 226 FPS。

设备链路吞吐量：

我们建议保留默认设置，但适当降低此值可以减少丢帧，代价是 FPS 降低。

应用 Region Of Interest（ROI）：

Region of Interest 是一种缩小图像尺寸，从而减少每帧图像所需带宽的方法。通过缩小图像尺寸，由于整体像素读取需求降低，可以提高帧率。

减小高度和宽度对提升帧率以及降低带宽需求均有积极效果。

要更改 Region of Interest，可以将高度滑块向左拖动以减小图像高度。

由于我们已更改了图像高度，现在还可以调整 Y 偏移量，这在因图像尺寸缩小而无需物理移动摄像头时非常有用。

返回"摄像头"选项卡，查看帧率设置，现在可以看到最大帧率可设置为 288（这是因为我们通过降低摄像头传感器高度应用了 Region of Interest）。

故障排除

USB 3.0 使用起来可能较为棘手。例如，某些 USB 数据线效果优于其他数据线，而某些 USB 3.0 控制器也可能导致问题。详情请参阅我们的推荐 USB 组件文章：recommended-usb3-components.md

丢帧：

降低每台设备的设备链路吞吐量可能有助于避免丢帧。如果吞吐量降低幅度足够大，将会影响帧率。

尤其是在多摄像头设置中，降低吞吐量有助于以牺牲少量每秒帧数为代价来稳定系统。

例如，USB 3.0 的理论传输速度为 5Gb/s，即 625 MB/s。

一台分辨率为 1920 x 1200、以 150 FPS 运行的 USB 3.0 摄像头，每台摄像头将消耗约 345MB/s 的带宽。因此，根据我们的建议，在多摄像头设置中（大多数情况下），为每台摄像头配备独立的 USB 3.0 控制器卡非常重要。

另一种方法（通常与降低吞吐量结合使用效果更佳）是利用 Region of Interest，即 ROI。

Region Of Interest（ROI）：

使用 Region of Interest（或感兴趣区域）可以减小整体图像尺寸并提升 FPS，同时还有助于降低带宽占用，从而减少丢帧（有关如何使用 ROI，请参见上文）。

此外，USB 数据线也是影响实际接收帧率的重要因素，详情请参见：recommended-usb3-components.md

连接问题（摄像头断开连接）：

USB 3 容易出现连接问题。这些问题通常源于劣质的 USB 3.0 延长线、数据线总长度过长，或仅仅是因为数据线弯折过度而损坏。

如果您的摄像头反复断开连接：

检查数据线和连接状态，尝试重新连接摄像头。
如果上述方法无效，尝试将摄像头连接到其他 USB3 端口。
如果您连接了多台摄像头，请断开部分摄像头，问题是否有所改善或自行解决？

如果第 2 和第 3 步均无效，这可能表明存在资源问题或硬件不兼容问题。

如果您使用的是 USB3 延长线，请尝试直接连接摄像头，不使用任何延长线或 USB Hub。

如果问题仍然存在，请考虑在我们的帮助中心提交支持工单，在这种情况下我们通常会建议尝试更短的数据线，例如将 5 米数据线更换为 3 米数据线。

状态指示 LED

LED	说明	建议
无灯光	无电源，或 LED 处于活动状态，或 LED 处于无错误的错误状态	检查数据线是否已连接到 PC，尝试更换数据线和 USB 端口
绿色闪烁（闪烁 1 次）	摄像头以 USB 1 速度运行	检查 USB3 端口连接，检查数据线是否损坏，尝试不使用 USB 延长线
绿色闪烁（闪烁 2 次）	摄像头以 USB 2 速度运行	同上
绿色闪烁（闪烁 3 次）	摄像头以 USB 3 速度运行	无问题
快速绿色闪烁	固件更新进行中	-
绿色常亮	已开始采集 / 摄像头使用中	-
绿色和红色交替闪烁	错误	尝试重新为摄像头断电上电，尝试不同的 USB 端口或数据线

连接摄像头时，指示灯应闪烁 3 次；如果仅闪烁 1 次或 2 次，可能表明 USB 数据线或摄像头所连接的 USB 端口存在问题。

其他问题：

根据您的硬件情况，开启锐化和降噪滤波器可能并不是最佳选择，关闭这些滤波器将减少部分 CPU 和 GPU 的占用。您可以在"高级摄像头设置"的"滤波器"选项卡中找到摄像头滤波器。有关滤波器的更多信息，请参阅：improving-image-quality.md

最后更新：2023-12-19 | 在官方支持网站上查看