测量硬件触发的延迟与抖动

本测试要回答的问题

独立于图像送达，测量从触发到曝光的时序。主机收到图像的时刻包含读出、传输和调度时间，不等于曝光开始的时刻。

这是一份与厂商无关的现场调试方法。更改任何设置之前，请先查阅所用具体型号的相机、镜头、传感器或控制器手册。文中的数值示例表为假设数据，既不是 Deyi Vision 的测量结果，也不是产品规格。

前置条件

相机必须提供有文档说明的时序输出，或经光学方法验证的替代方案。检查 I/O 电压、极性和输出传播延迟；时序输出只是一种替代量，并不是完美的传感器时间戳。

要把触发接收、曝光开始延迟和图像到达软件的时刻区分开。本实验观察的是电气边沿，以及（在文档有说明时）作为曝光替代量的时序输出。除非手册规定了二者的对应关系，否则它不能直接确定传感器的时序。使用相机能够接受的触发频率；只有把相机忙时的触发事件单独计数、并作为失败的采集如实报告时，才可以把它们从标称延迟分布中剔除。

测试台与记录

使用配有合适探头的示波器、安全的脉冲源和相机时序文档。保存触发模式、消抖、延迟、ROI、曝光，以及每个被测边沿的定义。

连接示波器之前，先检查输入电压、极性、电气参考点和输出负载。该型号支持时，选用文档中说明的、与曝光相关的输出；否则应如实报告所设想的电气替代信号不可用。记录探测点、线缆走向、示波器阈值、采样设置、触发激活方式、消抖以及任何有意设置的延迟。保存一份配置导出文件，以便把这些设置的变化与实测分布的变化对应起来。

执行测试

1. 按照该型号手册，配置受支持的输入边沿和时序输出。
2. 在相机输入端及其曝光输出端探测信号；补偿已知的探头偏斜。
3. 以低频率采集 1000 组成对的边沿，然后在预期的最高触发频率下重复。
4. 计算平均值、最小值、最大值和丢失的事件数；重启之后以及在主机负载下重复。

在同一时基上捕获输入和输出。在每条波形上标出选定的有效边沿，并在整个测试中使用同一个边沿阈值来计算二者之差。除了平均后的截图，还要保留最小值、最大值和异常值对应的代表性波形。完成台架信号发生器测试后，再换用预期使用的控制器和接线重复测试；两种配置之间的差异，会暴露只测相机时会漏掉的那部分影响。

假设示例表

假设输出边沿的延迟在 39–47 µs 之间，平均值为 42 µs。抖动的峰峰值为 8 µs。在 500 mm/s 下，最大延迟对应 23.5 µm 的行程；在把它称为传感器延迟之前，必须先考虑输出的传播延迟。

L_i = exposure_output_edge_i - trigger_input_edge_i
mean(L) = 42 us; min(L) = 39 us; max(L) = 47 us
peak_to_peak_jitter = 47 - 39 = 8 us

对于这组假设的分布，峰峰值描述的是观察到的离散程度，而最大延迟估算的是替代信号改变状态之前的行程。二者都不是有保证的最坏情况规格。恒定的延迟或许可以在位置模型中补偿，但补偿并不能消除抖动。记录计算位置所依据的参考点，并用运动靶标独立验证任何补偿，同时在报告中保留未经补偿的原始测量值。

测试流程

解读证据

按顺序解读时间线：控制器边沿、相机接受输入、曝光事件，以及可观察到的输出。即使传感器时序没有变，输出传播延迟也会使测得的平均值发生偏移。要在相同的探测位置和相同的输出功能之间进行比较。如果时序文档没有对某个中间环节给出量化数据，就把它作为尚未确定的影响因素保留下来；不要减去一个假设值，凑出一个看似精确的传感器延迟数字。

故障排查

• 多出的固定延迟可能来自配置的触发延迟或消抖。
• 高频率下零星出现事件丢失，可能说明触发发生在相机尚未就绪的时候；盲目减小消抖时间则可能引入误触发。

输出脉冲缺失时，应先检查触发就绪或忙状态的行为，再计算延迟统计量。出现第二簇延迟，可能说明控制器时序、消抖相互作用或测量阈值有问题；检查对应的波形。如果改变探头阈值会使测得的延迟发生很大变化，应查信号的上升时间和噪声。如果还要测试照明，应另做一次同步检查，并使用光电二极管，因为灯的光学响应并不是相机输出的电气边沿。

验收与交接

根据允许的位置误差，分别为最大延迟和抖动设定限值。要求事件计数符合预期，并保存示波器波形、输出延迟的假设和各项设置；明确说明所报告的是替代信号的时序。

将原始文件、设置、样品标识和判定限值一并归档。请参照下方相关的产品指南与准备指南，与 Deyi Vision 讨论已有文档记录的需求。

按所观察的量各自定义的限值来验收：触发到输出的延迟、采集成功率和位置误差各有独立的判据。用量产接线、控制器逻辑和预期最高的采集需求，重新采集成对的数据。把未被接受的触发和事件缺口，与时序分布一起记录。交接时必须说明所测量的是哪一个输出，解释它与曝光之间的关系，并写明任何位置补偿成立的条件。