在突发流量下验证同步相机

本测试要回答的问题

同时曝光和同时送达是两项不同的要求。验证曝光是否对齐，同时另行测试突发流量是否压垮了共用链路。

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

使用共用的硬件触发，或文档中说明的定时采集。如果使用 PTP，要确认支持情况以及时钟随时间的稳定性；仅有时钟锁定，并不能证明各相机的曝光是对齐的。

先界定检测需要的是曝光对齐、时间戳对齐，还是仅仅需要把图像对应到同一个工件。这几项要求是不同的。确认每台相机和每个网络部件都支持所拟采用的同步方法。仅凭 PTP 锁定指示，不能验证曝光是否对齐。本测试中，要让每台相机的采集序列保持可识别，并保留一种途径，用来找出缺少成员或成员重复的那一组。

测试台与记录

准备共用的闪烁靶标或文档中说明的时序输出、每台相机的 ID/时间戳，以及网络计数器。记录拓扑、数据包间隔控制、帧传输延迟和应用程序队列深度。

准备一份分组记录，内容包括工件或周期 ID、相机 ID、帧 ID、曝光设置、触发方式、时间戳时钟的定义，以及图像是否完整的状态。写明共用的链路和接收端队列。提供一个共用的可观察事件，例如受到恰当控制的光学靶标，或用同一台仪器测量的、文档中说明的时序输出。记录该可观察事件与曝光之间是什么关系；软件的到达时间不能代替这种关系。

执行测试

1. 采集图像之前，先验证所有相机的时钟或共用的输入信号。
2. 采集 1000 个同步组，并用光学靶标或时序输出测量曝光偏斜。
3. 让每台相机都按预期的有效载荷和突发速率运行；记录不完整的帧和队列增长情况。
4. 如果曝光必须保持同时，只能通过受支持的控制项来错开传输；重启之后以及切换主时钟之后都要重复。

开始分组采集之前，先逐台独立验证每台相机。然后采集计划数量的分组，检查每一组恰好包含预期的相机成员。用共用事件测量曝光对齐情况，同时另行记录传输完成情况和队列增长。如果突发流量使接收端过载，只引入受支持的传输错开；在改变传输时序的同时保留曝光测试，避免接收情况的改善掩盖新出现的同步误差。

假设示例表

假设四台相机各以 10 fps 发送 2 MB 的图像：平均有效载荷为 80 MB/s，但每一组会产生 8 MB 的突发数据。按假设的可用速率 100 MB/s 计算，在计入开销之前，排空一次突发至少需要 80 ms。

aggregate_payload = cameras * bytes_per_frame * fps
4 * 2 MB * 10 = 80 MB/s
burst_drain_time >= 8 MB / 100 MB/s = 80 ms
clock_offset != exposure_skew != delivery_skew

平均有效载荷的计算回答的是长期负载问题，而突发排空的计算描述的是共用链路上的瞬时需求。假设的可用带宽必须针对实际路径测量或给出依据。如果上一次突发还没排空，下一次突发就已开始，那么即使平均值可以接受，队列也会不断增长。解读这个假设的下限时，要计入协议开销和接收端的行为；算出的排空时间不是相机的超时设置。

测试流程

解读证据

借助示意图，把曝光和送达的证据分开保存。同步的相机可能同时曝光，却在不同的时刻完成传输。反过来，同时到达的图像也可能是在不同时刻曝光的。按分组标识绘出观察到的对齐情况和传输完成情况，让含有不完整成员的组保持可见。如果偶发的对齐偏离就足以使运动工件的测量作废，那么仅有稳定的平均值是不够的。

故障排查

• 平均带宽良好，但每次触发都有丢失，提示存在突发争用。
• 接收时间戳相近，并不能证明曝光是同步的；时钟不一致还会使时间戳的比较失去意义。

如果只有分组采集出问题，就把接收端统计与单台相机独立运行时的基线做比较，并检查共用的瓶颈。如果时间戳发生漂移，要在整个运行期间记录同步状态和偏移量，而不是只检查启动时的一个值。如果某台相机在同一组里出现了两次，应先复查周期关联，再去改网络设置。任何一次重连之后，都要重新验证分组标识和时钟状态；链路干净并不能证明同步采集已干净地恢复。

验收与交接

分别为曝光偏斜、帧完整性和送达时限设定独立的限值。要求在约定的最坏突发模式下，时钟保持稳定、队列有界；记录时钟变化之后重新收敛的行为。

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。

只有在预期的主机工作负载下，新采集的分组既满足约定的曝光对齐要求、又满足完整送达要求时，才可以放行。在声明的工作范围内，要涵盖要求最苛刻的图像格式、触发模式和共用流量。验证相机缺失或分组不完整时，会给出明确的无效检测结果。归档分组台账、同步观测记录和最终的传输设置，以便日后带宽或相机发生变化时，触发有针对性的重新验证。