Matlab的数据采集工具箱和图像采集工具箱能同步吗？答案

【问题标题】：Can you synchronize the data acquisition toolbox and the image acquisition toolbox of Matlab?Matlab的数据采集工具箱和图像采集工具箱能同步吗？
【发布时间】：2013-02-08 18:53:14
【问题描述】：

我想使用 matlab 同时从相机（即图像）和模拟电压获取数据。对于相机我使用 imaq 工具箱，读取电压我使用 daq 工具箱（读取 NI-USB 设备），代码如下：

clear all
% Prepare camera
vid = videoinput('gentl', 1, 'Mono8');
src = getselectedsource(vid);
vid.FramesPerTrigger = 1;
vid.TriggerRepeat = Inf;
triggerconfig(vid, 'hardware', 'DeviceSpecific', 'DeviceSpecific');
src.FrameStartTriggerMode = 'On';
src.FrameStartTriggerActivation = 'RisingEdge';

% prepare DAQ
s=daq.createSession('ni');
s.addAnalogInputChannel('Dev1','ai1','Voltage');
fid = fopen('log.txt','w');
lh = s.addlistener('DataAvailable',@(src,event)SaveData(fid,event));
s.IsContinuous = true;

% Take data
s.startBackground();
start(vid)
N=10;
for ii=1:N
    im(:,:,ii)=getsnapshot(vid);
end


% end code
delete(lh );
fclose('all');
stop(vid)
delete(vid)

函数SaveData在哪里：

function SaveData(fid,event)
     time = event.TimeStamps;
     data = event.Data;
     fprintf(fid, '%f,%f\n ', [time data]);
end

我确实获得了带有 daq 跟踪（时间和数据）的图像和 log.txt 文件，但是如何使用外部触发（触发相机）或其他时钟来同步两者？对于这个例子，数据采集器读取相机触发 TTL 信号 (@ 50 Hz)，所以我想将每个 TTL 脉冲分配给一个图像。

附录： 我一直在搜索并找到了一些关于该主题的讨论（例如 one），并阅读了 Mathworks 网站上的 examples，但没有找到答案。该文档显示了如何Start a Multi-Trigger Acquisition on an External Event，但讨论的采集仅与基于 DAQ 的输入相关，而不是基于摄像头的输入（它也在前台工作）。

【问题讨论】：

MATLAB 中没有直接的东西；您可能想要使用基于 Mex 的外部 C++ 线程库或基于 Simulink 的解决方案。
你用什么设备来记录电压？
我不明白它为什么重要，但您可以在代码中看到它是一个 NI 设备（模拟电压 USB 读取器，例如 USB6009）
为什么不通过额外的模拟输入通道用NI记录触发相机的TTL信号？然后，您可以通过将数据引用到第二个模拟输入通道中的脉冲，将图像分配给第一个模拟通道中的电压数据。
我试过了，但是数据采集卡和相机之间总是有一些延迟，所以在记录触发信号时，只有在相机启动一段时间后。换句话说，它需要s.startBackground();大约0.15 秒要处理，在那段时间我记录了几个这样的触发器，但相机的“getsnapshot”还没有开始......

标签： matlab camera synchronization data-acquisition nidaqmx

【解决方案1】：

这不会完全解决您的问题，但可能已经足够了。由于您以 50 Hz 的频率获取同步信号，因此您可以使用 clock 为两种类型的数据（相机图像和模拟电压）创建时间戳。由于函数 clock 几乎不需要时间（即低于 1e-7 秒），您可以尝试相应地编辑您的 SaveData 函数：

fprintf(fid, '%f,%f\n ', [clock time data]);

并在for循环中添加：

timestamp(i,:)=clock;

【讨论】：

使用 tic 和 toc 可能会更好，Mathworks 建议将其用于时间测量，因为它们不依赖于对系统时间的调用。

【解决方案2】：

这还不是完整的解决方案，但有一些想法可能有用。

我确实获得了带有 daq 跟踪（时间和数据）的图像和 log.txt 文件，但是如何使用外部触发（触发相机）或其他时钟来同步两者？

您能想出一种校准设置的方法吗？ IE。修改您的实验并在图像流和电压测量中创建一个独特的事件，可用于同步？ Just like this ...

【讨论】：

【解决方案3】：

你可以使用同步来触发 AD 板吗？从 USB-6009 手册...

使用 PFI 0 作为数字触发器-- 定义模拟输入任务后，您可以将 PFI 0 配置为数字触发输入。启用数字触发后，AI 任务在开始采集之前等待 PFI 0 上的上升沿或下降沿。要将 AI 启动触发 (ai/StartTrigger) 与数字源一起使用，请将 PFI 0 指定为源并选择上升沿或下降沿。

我的经验表明触发器和 AQ 之间的延迟非常短

很抱歉，我为此使用 Python 或 C，所以我不能给你 MatLab 代码，但你想看看类似的函数。

/* Select trigger source */
Select_Signal(deviceNumber, ND_IN_START_TRIGGER, ND_PFI_0, ND_HIGH_TO_LOW);

/* specify that a start trigger is to be used */
DAQ_Config(deviceNumber, startTrig, extConv); // set startTrig = 1

/* start the acquisition */ 
DAQ_Start(deviceNumber, …)

如果您想走这条路，您可以从以下方面获得更多想法： http://www.ni.com/white-paper/4326/en

希望这会有所帮助，卡尔

【讨论】：