觸發式影像擷取#

當影像擷取必須在特定時刻進行，而非持續進行時，便會使用觸發式擷取。

若未啟用觸發功能，相機將自由運轉，導致畫面可能錯過關鍵時刻；而啟用觸發功能後，外部事件會觸發相機，使相機在恰到好處的瞬間捕捉到拍攝對象。

這可確保以下事項：

影像與現實世界同步。
測量結果具有可重複性。
系統的行為具有決定性。

可作為觸發條件的外部事件範例：

移動物體抵達特定位置
感測器偵測零件
自動化系統中的 PLC 訊號
閃光脈衝或閃光事件

此視覺化圖表概述了一個典型的作業流程：

Trigger → Exposure → Readout → Transfer → Application

快門按鈕會觸發相機開始曝光。影像會從感光元件讀取出來，經過預處理後，再傳輸至主機。最後，影像會傳遞給應用程式。

典型應用案例#

請在以下情況下使用觸發式擷取：

時機至關重要：影像必須與實際事件完全吻合，例如在高速分揀的應用中。
動作必須精確地凍結：您希望將快速移動的物體定格在同一位置，例如用於輸送帶的檢測。
外部系統負責控制此流程：可程式邏輯控制器（PLC）、感測器、編碼器或其他硬體會決定何時進行擷取，例如在機器人應用中。
必須具備確定性行為：每個觸發都會產生一個具有明確時序的幀，例如用於測量系統。

軟體觸發器#

軟體觸發功能可讓您透過軟體呼叫來啟動曝光，而非仰賴外部硬體事件。若觸發來源並非硬體事件，而是運算系統的狀態變化，此功能便相當實用。其精準度通常與硬體觸發相當，但在許多情況下已足夠使用。其主要優勢在於，這比將運算系統的輸出連接至相機（或多台相機）來得更為簡便。

camera.TriggerSelector.Value = "FrameStart"
camera.TriggerMode.Value = "On"
camera.TriggerSource .Value = "Software"
camera.ExecuteSoftwareTrigger()

範例：週期性軟體觸發（1 Hz）#

以下範例使用軟體觸發器，每秒觸發一次影像曝光。

import time
from pypylon import pylon

def process(image):
    h, w = image.shape[:2]
    center_pixel = image[h // 2, w // 2]
    print("Center pixel:", center_pixel)

with pylon.InstantCamera(pylon.FirstFound) as camera:

    # Open is necessary before accessing the parameters.
    camera.Open()

    # Enable trigger mode.
    camera.TriggerSelector.Value = "FrameStart"
    camera.TriggerMode.Value = "On"
    camera.TriggerSource.Value = "Software"

    camera.StartGrabbing(pylon.GrabStrategy_OneByOne)

    while camera.IsGrabbing():
        camera.ExecuteSoftwareTrigger()

        with camera.RetrieveResult(2000) as grab_result:
            if grab_result.GrabSucceeded():
                image = grab_result.Array
                process(image)
            else:
                print("Grab failed:", grab_result.ErrorDescription)

        time.sleep(1.0)

硬體觸發#

如果軟體觸發器對於您的使用情境而言不夠精確，或者已經有硬體訊號可用，那麼使用硬體觸發器是最佳選擇。

在此情況下，視相機型號而定，通常會提供一個或多個可用輸入端子，這些端子可作為觸發輸入使用。透過上升沿或下降沿，即可觸發特定事件，例如啟動相機的曝光。

camera.TriggerSource.Value = "Line1"
camera.TriggerSelector.Value = "FrameStart"
camera.TriggerActivation.Value = "RisingEdge"

範例：硬體觸發資料擷取#

在以下範例中，會使用第一個找到的攝影機的輸入通道 1 來啟動曝光，並輸出中心像素。

from pypylon import pylon

def process(image):
    height, width = image.shape[:2]
    center_pixel = image[height // 2, width // 2]
    print("Center pixel:", center_pixel)

with pylon.InstantCamera(pylon.FirstFound) as camera:

    # Open is necessary before accessing the parameters.
    camera.Open()

    # Configure hardware trigger
    camera.TriggerSelector.Value = "FrameStart"
    camera.TriggerMode.Value = "On"
    camera.TriggerActivation.Value = "RisingEdge"
    camera.TriggerSource.Value = "Line1"

    camera.StartGrabbing(pylon.GrabStrategy_OneByOne)

    while camera.IsGrabbing():
        with camera.RetrieveResult(5000) as grab_result:
            if grab_result.GrabSucceeded():
                image = grab_result.Array
                process(image)
            else:
                print("Grab failed:", grab_result.ErrorDescription)