Всем привет.
Есть необходимость приобрести устанавливаему в компьютер плату АЦП разрядностью не менее 12бит и частотой дискретизации не ниже 30 МГц, а также видеокомплект (камера + доп. оборудование + софт), позволяющий вести съёмку с частотой около
2000 кадров/сек. Хотелось бы узнать, кто славится производством подобных девайсов, и где в инете можно про них почитать (адреса производителей).Andrey.
Привет, Андрей!
Интересная, однако, задача... Около 20 лет занимался разработкой специальных телевизионных систем. Может, чем-то и смогу помочь.
Andrey Kanunnikov пишет:
Откуда такие требования? Обосновать можно?
Как я понимаю, нужна съемка быстропротекающих процессов? Не секрет - каких именно? Условия освещения? Требования к разрешению?
Готовых (серийных) - почти точно нет.
Andrey.
Привет!
Andrey Kanunnikov пишет:
Если речь идет о телевизионном сигнале, то 8 уровней квантования - за глаза. В крайнем случае 9. Но 12 - это явно лишнее.
Что касается частоты дискретизации, то ее уменьшение вдвое - втрое от первоначально заявленной выглядит по меньшей мере странно. Ведь частота дискретизации однозначно связана с шириной спектра измеряемого сигнала, и если достаточно 10 МГц - зачем городить АЦП на 30? И сложнее, и дороже, и объем бесполезных данных, которые нужно хранить и обрабатывать, больше. Надо бы определиться...
Насколько быстропротекающие? Расстояние до объекта и размеры поля зрения? Ожидаемая траектория движения объекта (вдоль строки, поперек, по диагонали или вообще произвольная)? Относительные размеры объекта к размерам поля зрения? Контраст объекта на фоне? Камера черно-белая или цветная? Необходимая степень пространственной детализации изображения? Условия эксплуатации (температурный диапазон, влага, условия видимости (рассеяние среды и т.д.))?
Без подробного понимания назначения аппаратуры вряд ли кто-то что - либо толковое предложит.
Потому как малосерийное или вообще единичное изделие.
Для ПЗС приборов верхний предел быстродействия достаточно далекий (хуже с медленными процессами), вот только с ростом частоты считывания сильно ужесточаются требования к освещению. И к обработке сигнала.
Есть и другие способы, но, пока я не понял назначение системы, обсуждать их нет смысла.
Обломись. В смысле, не бывает видеокамер, которые дают одновременно 2000 кадров/с и 12 бит динамического диапазона. По крайней мере, кремниевых CCD камер с разрешением хотя бы как у телевизора.
Вал. Дав.
VD> Обломись. Как Вы это понимаете?
VD> В смысле, не бывает видеокамер, которые дают одновременно VD> 2000 кадров/с и 12 бит динамического диапазона. По крайней мере, VD> кремниевых CCD камер с разрешением хотя бы как у телевизора. VD> Вал. Дав. Прежде чем отвечать на письмо, его нужно внимательно прочитать.
Andrey.
VN> Если речь идет о телевизионном сигнале, то 8 уровней квантования - за VN> глаза. В крайнем случае 9. Hо 12 - это явно лишнее. Hет, сигнал не теливизионный. Сигнал будет браться с датчиков, регистрирующих какие-либо параметры.
VN> Что касается частоты дискретизации, то ее уменьшение вдвое - втрое от VN> первоначально заявленной выглядит по меньшей мере странно. VN> Ведь частота дискретизации однозначно связана с шириной спектра VN> измеряемого сигнала, и если достаточно 10 МГц - зачем городить АЦП на VN> 30? Hеобходим комплект аппаратуры, который оказался бы достаточно универсальным, то есть с его помощью можно было бы проводить бОльшую часть работ. Я прикинул, и с запасом взял 30МГц, но крайняя граница, опять же из нехитрых расчётов, - 10МГц. VN> И сложнее, и дороже, и объем бесполезных данных, которые нужно хранить VN> и обрабатывать, больше. Hадо бы определиться... Бесполезные данные - не беда, а на счёт сложнее и дороже - видимо, это не будет принципиально.
VN> Расстояние до объекта и размеры поля зрения? До объекта 1..4 метра, поле зрения - градусов 60, я думаю.
VN> Ожидаемая траектория движения объекта (вдоль строки, поперек, по VN> диагонали или вообще произвольная)? Смотря, что придётся записывать. Hо при такой скоростной съёмке - вдоль строки, хотя, можно камеру и на бок положить. :)
VN> Относительные размеры объекта к размерам поля зрения? Где-то 1:1.
VN> Контраст объекта на фоне? Вот этого уже не знаю, но, вообще говоря, не очень...
VN> Камера черно-белая или цветная? Да я думаю чёрно-белая уже будет хорошо.
VN> Hеобходимая степень пространственной детализации изображения? Hу, скажем, с дистанции 1м хотелось бы хорошо различать элементы размером с
3мм.VN> Условия эксплуатации (температурный диапазон, влага, условия видимости VN> (рассеяние среды и т.д.))? Температура комнатная - 15..35С, влага - 70..80%, рассеяния среды нет.
VN> Без подробного понимания назначения аппаратуры вряд ли кто-то что - VN> либо толковое предложит. Я согласен. Дело в том, что я сам в этих камерах, мягко говоря, хреново разбираюсь... :) Hо камера нужна, так что буду благодарен за любой совет и помощь.
VN> Для ПЗС приборов верхний предел быстродействия достаточно далекий VN> (хуже с медленными процессами), вот только с ростом частоты считывания VN> сильно ужесточаются требования к освещению. И к обработке сигнала. Hу да, к той камере ещё неслабый блок обработки рядом ставился.
Andrey.
См. ниже.
Прочтя письмо, я был уверен, что АЦП нужен для оцифровки видео. А так сам по себе АЦП, разумеется, существует, например, AD9224, правда, к нему ещё машинку (конечный автомат) надо сочинять, чтобы результаты в память складывать. Да и быстрые камеры в природе бывают, например, на
Вал. Дав.
Ещё, вон,
Вал. Дав.
VD> к нему ещё машинку (конечный автомат) надо сочинять, чтобы результаты VD> в память складывать. Да и быстрые камеры в природе бывают, например, VD> на
Andrey.
VN>> Откуда такие требования? Обосновать можно? IMHO тут всёж что-то с чем-то не сходится. Вот что мне нравится, так это вера в мошь современных компьютеров. Гигагерцы ЦПУ голову заморочили?
AK> терять. Хотя, частоту дискретизации можно было бы и снизить, но уже AK> никак не ниже 10..15МГц. А мне показалось, что её ещё и поднимать придётся для заданных требований. Хотя если согласиться на кадр 128x96, то
128*96*2000fps = около 25MHz, так что для такого разрешения частоты оцифровки 30MHz (с учётом накладных расходов времени на перенос строк, считывание поля) хватит. Если сама ПЗС-матрица такой темп потянет (кстати, если она его и потянет, то врядли там сигнал будет такой хорошоий, что ему надо будет 12 бит).При 32bit 33MHz PCI при 1-байтовом пикселе рассчитывать стоит масимум на
80MB/s / 2000fps = 40000 пикселов в одном кадре, т.е., скажем, кадр 240x160 При этом пиксельная частота будет 90-100MHz (есть накладные расходы времени на переносы строк, считывание кадра). Даже при работе в 4 ручья (фотоприёмник с 4 аналоговыми выходами по углам) это под 25MHz АЦП.При двухбайтовом пикселе - соответственно в 2 раза меньше пикселов, кадр типа 180x120.
AK> Да, процессы достаточно быстропротекающие. Дополнительного освещения AK> пока нет, AK> но в случае необходимости (а похоже, без него не обойтись) установим. Теперь о 12 битах. Для того, чтобы 12 бит были осмысленными, нужен приёмник с немаленьким пикселом и хорошее освещение (большой сигнал) и малые шумы считывания (хороший фотоприёмник, низкая частота считывания) Иначе всё равно "низ в шумах, верх до 4096 не дотягивет".
AK> Что AK> касается разрешения - честно говоря не знаю, но думаю 640х480 устроит. Хех.... "Ну и шуточки у вас" Сегодня вроде бы уже не 1 апреля.
640*480*2000fps ~ 614MHz пикселов (прописью - шестьсот четырнадцать мегагерц). Это надо фотоприёмник с четырьмя выходами и четыре АЦП по 150MHz каждый. Даже если АЦП 8-битные, это поток 615 мегабайт в секунду. Что превышает раз эдак в 7 пропускную способность 32bit 33MHz PCI, да и 64bit 66MHz от одной мысли о таком потоке кондрашка хватит.
wbr,
Привет Oleksandr!
Thursday May 06 2004 22:28, Oleksandr Redchuk wrote to Andrey Kanunnikov:
AK>> Что AK>> касается разрешения - честно говоря не знаю, но думаю 640х480 устроит. OR>
OR> Хех.... "Hу и шуточки у вас" Сегодня вроде бы уже не 1 апреля. OR>
OR> 640*480*2000fps ~ 614MHz пикселов (прописью - шестьсот четырнадцать OR> мегагерц). OR> Это надо фотоприёмник с четырьмя выходами и четыре АЦП по 150MHz OR> каждый. OR> Даже если АЦП 8-битные, это поток 615 мегабайт в секунду. OR> Что превышает раз эдак в 7 пропускную способность 32bit 33MHz PCI, OR> да и 64bit 66MHz от одной мысли о таком потоке кондрашка хватит.
И еще вопрос - "а куда и как все это складывать" ?
Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com
Hi Alexander!
At четвеpг, 06 мая 2004, 23:56 Alexander Torres wrote to Oleksandr Redchuk:
OR>> Даже если АЦП 8-битные, это поток 615 мегабайт в секунду. OR>> Что превышает раз эдак в 7 пропускную способность 32bit 33MHz PCI, OR>> да и 64bit 66MHz от одной мысли о таком потоке кондрашка хватит.
AT> И еще вопрос - "а куда и как все это складывать" ?
В буфеpную память. А потом pазгpебать, медленно и печально. Этот ваpиант довольно pаспpостpанен - пишется лишь интеpесующий кадp, а дальше большой пpомежуток между кадpами. Благо в наше вpемя кадp этот может быть весьма изpядного pазмеpа, четыpе 512Мбит микpосхемы динамической памяти - это
256 мегабайт. Темп записи дадут весьма изpядный, а стоят достаточно смешных денег. Втоpой ваpиант - пpостенькая обpаботка на пpоходе со сжатием инфоpмации (напpимеp, фильтpация с пpоpеживанием), после чего темп не такой уж стpашный.Я не пpосто так пишу. Я знаю, имел опыт на тему подобных систем - с быстpыми АЦП.
Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]
Пpивет тебе, Alexander!
Дело было 06 мая 04, Alexander Torres и Oleksandr Redchuk обсуждали тему "АЦП и видеокамеpа".
OR>> Даже если АЦП 8-битные, это поток 615 мегабайт в секунду. OR>> Что пpевышает pаз эдак в 7 пpопускную способность 32bit 33MHz PCI, OR>> да и 64bit 66MHz от одной мысли о таком потоке кондpашка хватит.
AT> И еще вопpос - "а куда и как все это складывать" ?
штук 6 хаpдов UDMA160 и писать впаpаллель с pазделением потока... :)))
Удачи! Александp Лушников.
Привет!
Andrey Kanunnikov пишет:
Тогда нужно было разделить задачу, чтобы не вводить общественность в заблуждение :-)
типа "запас..."? Подход, конечно, практичный, но платить за него дорого придется.
Понятно. Источники финансиования становятся более очевидными :-)
Из приведенного далее - не устроит.
Если это электрический (или который может быть преобразован в электрический) импульс - то телевидение здесь вообще ни к чему. Испокон веку такие задачи решались при помощи запоминающего осциллографа. А потом делай с этой картинкой в тиши лаборатории что хочешь. Поскольку задача так и остается не до конца раскрытой (понимаю, возможно ее и нельзя раскрывать), то предложить что-то более внятное сложно.
Предвидятся некоторые проблемы с оптикой. Короткофокусные объективы имеют достаточно большие геометрические искажения.
Так что все-таки придется записывать? Хотя бы условно?
А двигаться куда?
Контраст определяет необходимый динамический диапазон АЦП. Тогда может быть и 8 разрядов будет много.
Это уже легче...
Вот теперь самое интересное. ПРи поле зрения 60 градусов и дистанции 1 метр ширина поля зрения (предположим, ВДОЛЬ строки) будет 2*1*tg30=1,15 метра. Количество разрешаемых элементов 1,15/0,003 = 383. Для уверенного распознавания элемента нужно не менее 4 точек на элемент. Тогда потребное количество точек ВДОЛЬ строки должно быть не менее 383*4=1532. Это не считая движения, в статическом режиме.
Хоть это не проблема...
Да за советы денег не берем :-) Было бы что посоветовать.
Естественно. Камера - всего лишь датчик изображения, а вот что с ним дальше делать...
VN> электрический) импульс - то телевидение здесь вообще ни к чему. VN> Испокон веку такие задачи решались при помощи запоминающего VN> осциллографа. А потом делай с этой картинкой в тиши лаборатории что VN> хочешь. Идея вот в чём: положим есть какая-то произвольная установка, увешанная датчиками. Hеобходимо записать сигнал с датчиков, а параллельно ещё и посмотреть как она фыркает и чихает. :) Hо, конечно же, при 2000к/сек нет нужды писать сигнал с датчика, регистрирующего, например, перемещение какого-то её элемента, с частотой 10МГц. Такие частоты понадобятся только для записи каких-то отдельных коротких процессов.
0.54м устроит, в принципе. А это уже 714 пикселей. Вобщем х/з, надо с начальством переговорить.Andrey.
Промоделируй. Возьми обычную 25-герцовую видеокамеру, нацепи на неё
60-градусный объектив и наведи на неподвижную модель твоего объекта. Будет весьма наглядно и понятно.Гайка М8 - достаточно тяжёлый объект, для изучения её полёта камера вообще не нужна: полёт баллистический и траетория полностью восстанавливается по небольшому количеству данных (например, место старта гайки, место попадания её в ограждение и промежуток времени между стартом и финишем).
Вал. Дав.
VD> Промоделируй. Возьми обычную 25-герцовую видеокамеру, нацепи на неё VD> 60-градусный объектив и наведи на неподвижную модель твоего объекта. VD> Будет весьма наглядно и понятно. Объектива нет, да и не удобно это для прикидок. Хотелось бы что-то типа формулы или готовых чисел, на крайняк - с чем сравнить.
VD> Гайка М8 - достаточно тяжёлый объект, для изучения её полёта камера VD> вообще не нужна: полёт баллистический и траетория полностью VD> восстанавливается по небольшому количеству данных (например, место VD> старта гайки, место попадания её в ограждение и промежуток времени VD> между стартом и финишем). Всяко бывает.
Andrey.
Формула элементарная: если начало отсчёта расположить во входном зрачке объектива, а ось Z направить вдоль его оптической оси, то точка объекта с координатами x,y,z отобразится в точку изображения с координатами x'=-xf/z и y'=-yf/z, где f - фокусное расстояние объектива. А угол зрения объектива выражается как двойной арктангенс отношения полуразмера кадра к фокусному расстоянию. Для неаффинных объективов ("рыбий глаз" и т.п.) к полученным координатам надо применить ещё одно преобразование.
С таким ТЗ всяко и сделают.
Вал. Дав.
VD> координатами x'=-xf/z и y'=-yf/z, где f - фокусное расстояние VD> объектива. А угол зрения объектива выражается как двойной арктангенс VD> отношения полуразмера кадра к фокусному расстоянию. Для неаффинных VD> объективов ("рыбий глаз" и т.п.) к полученным координатам надо VD> применить ещё одно преобразование. Какое?
Andrey.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.