量測硬體觸發的延遲與抖動

本測試要回答的問題

獨立於影像送達，量測從觸發到曝光的時序。主機收到影像的時刻包含讀出、傳輸和排程時間，不等於曝光開始的時刻。

這是一份與廠商無關的現場調機方法。更改任何設定之前，請先查閱所用具體型號的相機、鏡頭、感測器或控制器手冊。文中的數值範例表為假設資料，既不是 Deyi Vision 的量測結果，也不是產品規格。

前置條件

相機必須提供有文件說明的時序輸出，或經光學方法驗證的替代方案。檢查 I/O 電壓、極性和輸出傳播延遲；時序輸出只是一種替代量，並不是完美的感測器時間戳記。

要把觸發接收、曝光開始延遲和影像到達軟體的時刻區分開。本實驗觀察的是電氣邊緣，以及（在文件有說明時）作為曝光替代量的時序輸出。除非手冊規定了二者的對應關係，否則它不能直接確定感測器的時序。使用相機能夠接受的觸發頻率；只有把相機忙碌時的觸發事件單獨計數、並作為失敗的取像如實報告時，才可以把它們從標稱延遲分布中剔除。

測試台與紀錄

使用配有合適探棒的示波器、安全的脈衝源和相機時序文件。儲存觸發模式、防彈跳、延遲、ROI、曝光，以及每個被測邊緣的定義。

連接示波器之前，先檢查輸入電壓、極性、電氣參考點和輸出負載。該型號支援時，選用文件中說明的、與曝光相關的輸出；否則應如實報告所設想的電氣替代訊號不可用。記錄探測點、纜線走向、示波器閾值、取樣設定、觸發啟用方式、防彈跳以及任何有意設定的延遲。儲存一份設定匯出檔，以便把這些設定的變化與實測分布的變化對應起來。

執行測試

1. 依照該型號手冊，設定受支援的輸入邊緣和時序輸出。
2. 在相機輸入端及其曝光輸出端探測訊號；補償已知的探棒偏斜。
3. 以低頻率擷取 1000 組成對的邊緣，然後在預期的最高觸發頻率下重複。
4. 計算平均值、最小值、最大值和遺失的事件數；重新啟動之後以及在主機負載下重複。

在同一時基上擷取輸入和輸出。在每條波形上標出選定的有效邊緣，並在整個測試中使用同一個邊緣閾值來計算二者之差。除了平均後的截圖，還要保留最小值、最大值和異常值對應的代表性波形。完成實驗台訊號產生器測試後，再換用預期使用的控制器和接線重複測試；兩種設定之間的差異，會暴露只測相機時會漏掉的那部分影響。

假設範例表

假設輸出邊緣的延遲在 39–47 µs 之間，平均值為 42 µs。抖動的峰對峰值為 8 µs。在 500 mm/s 下，最大延遲對應 23.5 µm 的行程；在把它稱為感測器延遲之前，必須先考慮輸出的傳播延遲。

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

對於這組假設的分布，峰對峰值描述的是觀察到的分散程度，而最大延遲估算的是替代訊號改變狀態之前的行程。二者都不是有保證的最差情況規格。恆定的延遲或許可以在位置模型中補償，但補償並不能消除抖動。記錄計算位置所依據的參考點，並用移動標靶獨立驗證任何補償，同時在報告中保留未經補償的原始量測值。

測試流程

解讀證據

依序解讀時間線：控制器邊緣、相機接受輸入、曝光事件，以及可觀察到的輸出。即使感測器時序沒有變，輸出傳播延遲也會使量測到的平均值發生偏移。要在相同的探測位置和相同的輸出功能之間進行比較。如果時序文件沒有對某個中間環節給出量化資料，就把它作為尚未確定的影響因素保留下來；不要減去一個假設值，湊出一個看似精確的感測器延遲數字。

故障排除

• 多出的固定延遲可能來自設定的觸發延遲或防彈跳。
• 高頻率下零星出現事件遺失，可能說明觸發發生在相機尚未就緒的時候；盲目縮短防彈跳時間則可能引入誤觸發。

輸出脈衝缺失時，應先檢查觸發就緒或忙碌狀態的行為，再計算延遲統計量。出現第二個延遲叢集，可能說明控制器時序、防彈跳交互作用或量測閾值有問題；檢查對應的波形。如果改變探棒閾值會使量測到的延遲發生很大變化，應查訊號的上升時間和雜訊。如果還要測試照明，應另做一次同步檢查，並使用光電二極體，因為燈的光學響應並不是相機輸出的電氣邊緣。

驗收與交接

根據允許的位置誤差，分別為最大延遲和抖動設定限值。要求事件計數符合預期，並保存示波器波形、輸出延遲的假設和各項設定；明確說明所報告的是替代訊號的時序。

將原始檔案、設定、樣品識別碼和判定限值一併歸檔。請參照下方相關的產品指南與準備指南，與 Deyi Vision 討論已有文件記載的需求。

按所觀察的量各自定義的限值來驗收：觸發到輸出的延遲、取像成功率和位置誤差各有獨立的判定準則。用量產接線、控制器邏輯和預期最高的取像需求，重新擷取成對的資料。把未被接受的觸發和事件缺漏，與時序分布一起記錄。交接時必須說明所量測的是哪一個輸出，解釋它與曝光之間的關係，並寫明任何位置補償成立的條件。