Thermal Stabilization(热稳定功能)

介绍

Zivid 相机采用了热稳定(Thermal Stabilization)技术,可根据环境温度将投影仪的内部温度调节至35°C。默认情况下,热稳定功能处于开启状态,并在相机开机后开始控制内部温度。它旨在通过减少变化的占空比引起的温度波动,来减少温度相关性能因素的影响。因此,使用热稳定功能后,相机在待机期后的尺寸准确度更接近于连续拍摄期间获得的尺寸准确度。这使得机器人在开始时和在相机工作期结束时对其拾取位姿的置信度几乎一样高。

备注

热稳定功能可将相机操作参数(例如温度和精度)保持在最佳工作范围内。

热稳定模式将从相机开机时开始加热相机,在拍摄期间关闭,并在最后一次拍摄的10秒后恢复加热。因此, 预热 时间也将减少,假设相机在初始化预热前已通电约10分钟,那么此时与冷机状态相比,相机内部温度会更高。尤其对于捕获周期超过10秒的低占空比应用,其 预热 时间将会减少,因为热稳定模式在预热捕获之间模拟了一个非常高占空比的应用模式。

备注

然而运行 预热 仍是有必要的,因为应用的目标温度可能与热稳定功能稳定的温度不同。在进行现场标定之前运行 预热 尤其重要,这样可以保证您的应用拥有最佳的尺寸准确度。

为什么

Zivid相机使用 Temporal Structured Light 生成3D数据。该技术取决于投影仪相对于相机的位置。随着温度的变化,这个相对距离也会发生变化。虽然这不是与温度相关的唯一因素,但它是最明显的。所有Zivid相机都在多个温度下单独校准以解决这些变化。然而,在相机的加热和冷却阶段,温度仍然会发生一些变化,这被称为预热漂移(warm-up drift)。技术规格里的数据考虑了这些变化。使用热稳定功能,相机可以通过控制投影仪的内部温度,更大程度地针对在升温和降温阶段发生的这些与温度相关的变化进行调整。这种情况下,活动的相机(工作状态)和非活动的相机(待机状态)之间的热变化较小。

它是如何运行的

热稳定功能通过控制相机的主要发热源投影仪进行循环工作来控制相机的内部温度。为了在确保发生最少的漏光现象且同时产生热量,投影仪以黑色图案进行占空比循环。占空比频率设置得相对较高,既可以模拟非常高的占空比应用,也可以避免泄漏的光中的闪烁。

备注

投影仪的少量漏光显示为黄色。

热稳定功能根据环境温度将投影仪的内部温度控制在35摄氏度。这意味着,由于控制输入受到限制,如果与环境温度的温差太大,则可能无法达到35°C的目标温度。对于此类情况,与参考温度相比,内部温度收敛到的渐近线更接近应用的目标温度。无论哪种方式,热稳定都会减少热变化,这意味着能够提高温度稳定性,从而提高可变占空比应用的尺寸准确度。

热稳定功能从相机连接到电源的那一刻起就处于工作状态,并在最后一次拍摄的10后秒重新激活。这意味着,如果应用的捕获周期低于或等于10秒,热稳定功能仅会在工作站暂停期间启用。

警告

将投影仪从热稳定模式配置为捕获模式会产生切换时间损失。切换时间随着用于捕获的投影仪序列的长度而增加。最差的情况是使用stripe engine进行HDR捕获,其时间损失为40毫秒。

如何禁用它

可以通过配置文件 Config.yml 禁用热稳定功能。

如果该文件已存在并且位于 %LOCALAPPDATA%\Zivid\API (Windows)或 "${XDG_CONFIG_HOME-$HOME/.config}"/Zivid/API (Ubuntu),请使用以下信息更新它:

__version__:
    serializer: 1
    data: 16
Configuration:
    Camera:
        TemperatureStabilization:
            Enabled: no

如果 Config.yml 文件不存在,请下载它并将其放置在以下目录中:

mkdir %LOCALAPPDATA%\Zivid\API
move %HOMEPATH%\Downloads\Config.yml %LOCALAPPDATA%\Zivid\API\
mkdir --parents $XDG_CONFIG_HOME/Zivid/API
mv ~/Downloads/Config.yml $XDG_CONFIG_HOME/Zivid/API/

小心

如果未设置 $XDG_CONFIG_HOME,请使用 $HOME/.config

小心

任何现有的配置文件都将被覆盖。

小心

Zivid配置文件必须使用.yml文件扩展名(而不是.yaml)。

Config.yml 中的设置将在SDK的一个实例第一次连接到相机时生效。这可以通过以下方式完成:

  • 运行 ZividListCameras 以确保相机已连接

  • 运行以下两行代码:

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    源码

    Zivid::Application zivid;
    
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    源码

    var zivid = new Zivid.NET.Application();
    
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    源码

    app = zivid.Application()
    

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    源码

    auto camera = zivid.connectCamera();
    
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    源码

    var camera = zivid.ConnectCamera();
    
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    源码

    camera = app.connect_camera()
    

版本历史

SDK

变更

2.9.0

默认情况下,Zivid 2的热稳定功能处于启用状态,可以通过配置文件禁用该功能。热稳定功能会在相机开机时和闲置10秒后开始调节内部温度。

2.7.0

添加了热稳定性作为可以启用的实验性功能。