Odczyt danych 12-bit 1.4MHz z kamery KAF1404 – alternatywa dla karty akwizycji

Question

Ave! Posiadam kamerę kaf1404 (numer z pamięci), jest to kamera do zastosowań naukowych - na razie cel jest bez znaczenia. Kamera ma zewnętrzny wyzwalacz (do którego podłączyłem przycisk i działa). Po zrobieniu zdjęcia, kamera na swoich wyjściach wysyła dane z częstotliwością 1.4MHz. te dane to:...

oscil1 · Accepted Answer

dane równolegle? szeregowo? Takie te Twoje informacje trochę słabe. 1.4MHz to żadna prędkość. przesada

oscil1 · Accepted Answer

To są sygnały różnicowe - dlago masz do wszystkich linii sygnałowych plus czy minus. Ten interface to CameraLink i muszisz mieć odpowiedni hardware do tego. Zabrałeś się za bośbardzo skomplikowanego elektronicznie.

Kup sobie coś co konwertuje Camera Link do USB3 i podłącz do PC-ta albo RPI. Są to rzeczy drogie i nie zrobisz takiego grabera samodzielnie,

Dodano po 1 [minuty]:

Gloomwing napisał:
Może zakłócenia pojawiają się pomiędzy liniami? Pewnie mógłbym to programowo odfiltrować.

Nie możesz bo tego tak nie odczytasz - to jest sygnał **różnicowy**, Nie da się podłaczyć bezpośrednio do pinu cyfrowego.

jvoytech · Accepted Answer

Znalazłem dokumentację do 4001E i złącze statusu jest nawet dobrze opisane, czyli jakiego typu są wejścia:

Złącze danych tylko piny są podane:

Jak już wcześniej wspomniano to będzie prawdopodobnie CameraLink albo jakaś jej odmiana, czyli mamy do czynienia z sygnałami różnicowymi LVDS. Driver wyjściowy będzie miał źródło prądowe 3.5mA a po stronie odbiornika powinien być rezystor terminujący 100Ω, na którym powinno odłożyć się napięcie > |±350mV| dla zera lub jedynki.

Widać, że złącze ma pary różnicowe Tx± i Rx±. Jeżeli Rx w kamerze odbiera dane z karty to najprawdopodobniej będzie tam rezystor 100Ω po stronie kamery, który można łatwo wykryć omomierzem, no chyba że jest to odmiana różnicówki gdzie na liniach D+ i D- są jeszcze szeregowo kondensatory.

Te zakłócenia, które odbierasz mogą być spowodowane odbiciami, przy braku odpowiedniej terminacji na końcu linii. Dobrze by było zastosować jakiś odbiornik, co w stylu:

patrz https://www.ti.com/lit/ug/slld009/slld009.pdf

Dopiero po użyciu odpowiedniego odbiornika można analizować zera i jedynki, bo tak to można zbierać zakłócenia. Pozostaje tylko niewiadoma o tym jak przesyłane są dane. Czy jest to jakiś SerDes, czyli wiele linii szeregowych z np. kodowaniem 8b/10b, lub innym. Być może nadawanie jest synchronizowane wspólnym zegarem na jakimś wyjściu a na liniach VD0..VD11 są równolegle poszczególne bity?

waltersalata · Answer

Może jakiś prosty/tani analizator logiczny (Saleae albo klon) mógłby posłużyć do zapisania do pliku danych a później dalszą analizę. Ale generalnie takie rzeczy to się robi na FPGA. Ograniczniem może być tylko rozmiar zdjęcia i framerate.

Gloomwing · Answer

FPGA to chyba jest dla mnie za dużo.
Logic analyzer 8-bit to oczywiście za mało (mam klona salesae), a 16-bitowy (fx2la) - jak starałem się opisać nie jest stabilny.

Na olx wisi właśnie karta akwizycji na PCI za 200 zł. Ale nie mogę się doczytać jak szybko może zbierać dane cyfrowe.

Adlink PCI-9111DG:
■ Number of channels: 16 inputs and 16 outputs
■ Compatibility: 5 V/TTL
■ Data transfers: programmed I/O

Rozmiar zdjęcia to 10xx * 13xx (nie pamiętam dokładnie. A zdjęcia można wykonywać co około 1.5s. ale nie zależy mi w tej chwili na jakichś ogromnych prędkościach.

Gloomwing · Answer

Tak też myślałem, ale nie radzę sobie z tym... Równoległe. Tak wyglądają dane (wszystko zgrane na 12 MHz: D4 - linia PIX D5 - linia LEN Zakłócenie na LEN: Zakłócenie na PIX i jednym z bitów VD Pinout: Datasheet. Obecnie mam tutaj trochę kablologię: od kamery idzie kabel SCSI do przejściówki SCSI 68-pin na 50-pin, przez przewody (takie jak do płytek stykowych) do Logic Analyzera. Może zakłócenia pojawiają się pomiędzy liniami? Pewnie mógłbym to programowo odfiltrować. Tutaj dane zbierane przy 3 MHz. Na moje oko Logic Analyzer po prostu się mija z impulsami.

waltersalata · Answer

Właśnie dlatego takie rzeczy robi się na FPGA, w których można skonfigurować wejścia jako LVDS. Altera DE0 nano kosztuje 100 euro, coś więcej jak 400 zł więc nie aż tak znów drogo. DE0 nano ma na pokładzie pamięć DRAM więc można buforować cay obraz i wysyłać powoli uartem.

Gloomwing · Answer

Pozwolę sobie się nie zgodzić przynajmniej w kwestii pix i len: po odfiltrowaniu bitów o długości 1 (8Mhz), dostaję ilość wierszy i kolumn jak trzeba przy użyciu fx2la.
Dopiero w łikend będę mógł sprawdzić czy piny z minusem nie są podłączone do masy.

oscil1 · Answer

Uważasz, że to ten poziom? Możesz się nie zgadzać do woli.

smiga · Answer

Przydałby się jakiś Camera Link Frame Grabber, z możliwością sprawdzenia w jakiej konfiguracji Tap'ów ustawiona jest komunikacji (od podstawowej do 10 Tap): Dla ciekawych, NI ma taki adapter Camera Link do FlexRIO - można sobie wtedy zrobić własny frame grabber na FPGA/FlexRIO: Dodano po 2 [minuty]: Tu jest też dobre wyjaśnienie geometrii obrazu kodowanej w różnych konfiguracjach Tap'ów:

oscil1 · Answer

Myślę że to przekracza dalece poziom tego wątku, gdzie autor pisze takie rzeczy jak poscie 8-mym

waltersalata · Answer

Nie ma barier jeśli chodzi o naukę. Do tego wszystko można zrobić w domu bez drogiego sprzętu.

smiga · Answer

FPGA, własny frame grabber na FlexRIO - to wcale nie są takie kosmiczne rzeczy, szczególnie gdy korzystamy z LabVIEW (dużo szybciej i prościej programuje się FPGA, niestety tylko sprzedawane przez NI, jak wspomniane FlexRIO). Robiliśmy kiedyś, z kolegą, akwizycję i przetwarzanie obrazu, na FPGA/FlexRIO, kamera z interfejsem Camera Link 10 Tap - 5000 FPS. Jest sporo gotowych przykładów w sieci. Niestety FlexRIO jest dość drogie.

Ja bym zaczął od podpięcia tej kamery do jakiegoś gotowego frame grabbera Camera Link.
Chłopaki z Avicon (Warszawa) mają na pewno coś na półce, bo sprzedają tego typu kamery i też budują na nich różne systemy MV:
https://avicon.pl/en/category/camera-link-en/

IMACO (przedstawiciel Stemmer'a - więc mają pełno sprzętu) , Marek Kania też pewnie jest w stanie coś tu doradzić (również Warszawa):
https://www.stemmer-imaging.com/imaco-imaging-components

oscil1 · Answer

Myślę, że autor już stracił zainteresowanie tematem. Weź pod uwagę, że chciał użyć ESP za 15zł a RPi było wejściem na niezmapowane tereny. A Ty o FPGA

Gloomwing · Answer

Nie straciłem zainteresowania, tylko jestem na wyjeździe i na pewne pytania nie mogę w tej chwili odpowiedzieć ESP z SRAM to akurat prawie 30 zł na AliExpress, ale tak: kwoty rzędu 500 zł to w tej chwili przesada. Na razie czuję się przekonany do kupienia odbiornikow lvds i zbudowania konwertera do ttl i używania dalej fx2la.

smiga · Answer

>>21584567
Nie, no FPGA/FlexRIO wspomniałem jako wcale nie aż tak skomplikowane, tylko drogie, oczywiście.

Natomiast sugerowałem jakąś kartę frame grabera Camera Link na PCIe (lub coś starszego) - łatwiej zrozumieć co się dzieje i jak to później zrobić samemu. Niektóre firmy są w stanie wypożyczyć do testów. Na ebay'u jest sporo kart za kilkadziesiąt dolarów (np. Teledyne/Dalsa).

Gloomwing · Answer

Dobra, postaram się opisać co zdziałałem/ustaliłem w temacie kamery. Jednak poszedłem tym tropem i muszę podtrzymać. Podłączyłem piny VD do logic analyzera w tej samej kolejności i zauważyłem, że D0-D3 oraz D10-D11, gdy kamera nie przesyła mają stan logiczny 0, natomiast D4-D9 są w stanie wysokim. Sprawdziłem więc woltomierzem wartości „stanów” i stan wysoki to 4.33V, niski 0V. Dodatkowo sprawdziłem co się dzieje na pinach z minusem i tam mam odwrotnie 0V i 4.33V (względem masy. Jeszcze jedna rzecz: są tu piny VCC, ale mam na nich 0.07V. Dołączę tutaj „moje” PDF'y. Dołączyłem wcześniej obrazki, żebyście nie musieli ściągać PDF'ów, ale to widocznie było naiwne z mojej strony Dołączam te najbardziej „podobne” do kamery, którą mam. Miernik pokazuje 11.26k. Zamówiłem odbiorniki i nadajniki. Wszystkie datasheety od tych kamer zarzekają się, że to prawdziwe 12 bit na piksel. Czy mamy podstawy by spodziewać się czegoś bardziej skomplikowanego?

waltersalata · Answer

LVDS powinien być zaterminowany rezystorem 120 Ohm, nadajnik LVDS to źródła prądowe.

Gloomwing · Answer

Kupiłem ds3486 i rezystory. Napisałem też do firmy zapytanie o pomoc techniczną.

waltersalata · Answer

Ten RS-DS3486 może się nie nadawać bo to jest standard RS-423 a nie LVDS. Poza tym on jest na 5V czyli nie podłączysz tego do współczesnej elektroniki, która ma poziomy 3.3V lub mniej.

Gloomwing · Answer

A czy to: Nie sugeruje, że to nie jest lvds? Esp32 jest 5v tolerant, logic analyzer którego używam, najwyraźniej też. Jak się uda wreszcie zgrać jakiś obraz, to będę się zastanawiał jak to dalej ugryźć.

waltersalata · Answer

A czy to jest napięcie z rezystorem terminującym 100 Ohm?

Gloomwing · Answer

Przy rezystorze 1k, napięcie wacha się od 3.70 do 3.85, przy rezystorze 100 - 3.05-3.15V. Porzucamy koncepcję LOW VOLTAGE?

waltersalata · Answer

A jak podłączyłeś rezystor i jak był pomiar robiony?

Gloomwing · Answer

Rezystor pomiędzy FEN+ i FEN-. Woltomierz równolegle do rezystora.

Gloomwing · Answer

Coś mnie tknęło i sprawdziłem zasilacz.
Powinno być 5, -15, 15, jest 5, -15, 12-13.
Poniedziałek-wtorek złożę swój i zobaczymy jak to zadziała.

Patrząc na datasheet to by tłumaczyło bzdury na wyjściu. Skoro matryca CCD jest zasilana zbyt niskim napięciem, to i wejście do przetwornika AC jest już "błędne". Więc dane odbierane z przeze mnie nie mogą być dobre...

Gloomwing · Answer

Tak, była to wina zasilacza.
Obecnie mam tak, że odłączyłem linię 15V z oryginalnego zasilacza i w jego miejsce podłączyłem zasilacz do laptopa 15V.
Aparat robi zdjęcia jak należy, choć musiałem zamienić piny D7 i D8 (bodaj).

Jedno pytanie jeszcze - zasilacz.
W manualu jest podane, że nie wolno odłączać i podłączać włączonego zasilania. Chciałbym wiedzieć co jest tutaj niebezpieczne.
Mam taką myśl, że odłączenie przewodu może spowodować odłączenie masy przed liniami zasilania i to może być niebezpieczne dla układu.
Czy mam rację? A może podłączenie linii zasilania w złej kolejności może być niebezpieczne? Mam wrażenie, że mój zasilacz 15V uruchamia się później (raz go też zapomniałem włączyć...).
Czy powinienem zbudować teraz układ, który podłącza zasilanie (masa podłączona cały czas) na raz? Myślałem o trzech optoizolatorach do bramki AND, która włącza trzy przekaźniki (lub przekaźnik potrójny). Co Państwo na to?

Gloomwing · Answer

Podsumuję:
Ostatecznie problemem okazał się zasilacz. Kupiłem na allegro używany o odpowiednich parametrach za 20-pare złotych i wszystko pięknie śmiga (znaczy zdjęcia wychodzą pierwszoklaśne). Nadal muszę filtrować dane, ale teraz skorzystam z faktu, że mam pix+ i pix-, żeby wyłapywać prawdziwą zmianę zbocza na pix.

[Rozwiązano] Odczyt danych 12-bit 1.4MHz z kamery KAF1404 – alternatywa dla karty akwizycji

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Podsumowanie tematu