Der uEye Treiber stellt verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, um Bildaufnahme-Parameter automatisch der Lichtsituation anzupassen. Diese sind:

•Auto-Belichtungszeit (Auto Exposure Shutter, AES)

•Auto-Verstärkung (Auto Gain Control, AGC)

•Auto-Weißabgleich (Auto White Balance, AWB)

•Auto-Bildwiederholrate (Auto Frame Rate, AFR)

Das Ziel der Autofunktionen ist es, das Kamerabild in seiner mittleren Helligkeit und Farbwiedergabe auf den vorgegebenen Sollwert zu regeln. Die Bildwiederholrate (Framerate) soll dabei auf dem höchstmöglichen Wert gehalten werden.

Alle Regelungen werden über die SDK-Funktionen is_SetAutoParameter() und is_AutoParameter() konfiguriert.

Auto-Belichtungszeit (Auto Exposure Shutter, AES)

Bei der Regelung der mittleren Helligkeit wird die Belichtungsregelung bevorzugt. D. h., es wird zuerst die maximal mögliche Belichtungszeit eingestellt, bevor die Verstärkung geregelt wird. Auto-Belichtungszeit benutzt den jeweils aktuellen Belichtungszeit-Bereich, der sich aus Pixeltakt und Bildwiederholrate ergibt. Die Regelbereichsgrenzen können für Belichtungszeit und Verstärkung getrennt eingestellt werden.

Bei den uEye Modellen UI-122x/UI-322x/UI-522x kann optional der Sensor die Belichtungszeit regeln.

Auto-Verstärkung (Auto Verstärkung Control, AGC)

Auto-Verstärkung regelt die Gesamtverstärkung der Kamera im Bereich 0-100 %. Die Regelbereichsgrenzen können für Belichtungszeit und Verstärkung getrennt eingestellt werden.

Bei den uEye Modellen UI-112x/UI-512x mit HDR-Sensor regelt die Auto-Verstärkung den Weißwert bei der Kontrastanpassung.

Auto-Bildwiederholrate (Auto Frame Rate, AFR)

Die Bildrate kann bei aktivierter Belichtungsregelung weiterhin manuell oder automatisch verändert werden, um den Regelbereich für die Belichtung dynamisch zu halten. Bei niedrigerer Bildrate sind längere Belichtungszeiten möglich, allerdings kann das Livebild bei niedriger Bildrate ruckeln. Die automatische Bildratenregelung hat das Ziel, die Bildrate auf einen optimalen Wert einzustellen. Dadurch steht der Auto-Belichtungsregelung in allen Situationen der erforderliche Regelbereich bei möglichst hoher Bildrate zur Verfügung.

Auto-Weißabgleich (Auto White Balance, AWB)

Licht hat je nach Quelle der Beleuchtung eine unterschiedliche Farbtemperatur, die in einem Farbstich im Bild resultieren kann. Bei niedriger Farbtemperatur (z. B. Glühlampenlicht) werden Weißanteile in Richtung eines Rottons verschoben. Bei hoher Farbtemperatur (z. B. Leuchtstofflampen) werden Weißanteile in Richtung eines Blautons verschoben.

Bei der Regelung des Weißabgleichs werden die RGB-Verstärkungseinstellungen der Kamera verwendet, um den Weißwert zu korrigieren. Dabei werden die Verstärkungsregler im Bereich 0-100 % solange verändert, bis der rote, bzw. der blaue Kanal die mittlere Helligkeit des grünen Kanals erreichen. Um die Farbwiedergabe manuell zu beeinflussen, können die Sollwerte für den roten und den blauen Kanal durch einen Offset relativ zum grünen Kanal eingestellt werden (siehe auch uEye Cockpit: Histogramm).

Automatisches Abschalten der Regelung

Die Regelung kann automatisch beendet werden, sobald die Zielvorgabe (annähernd) erreicht und auch nach 3 Regelungen keine Verbesserung erzielt wurde (API-Parameter IS_SET_AUTO_WB_ONCE bzw. IS_SET_AUTO_BRIGHTNESS_ONCE). Das Ende der Regelung wird dem System über ein Event/Message mitgeteilt (siehe auch is_InitEvent()). Alternativ bleibt die Regelung weiterhin aktiv und reagiert auf Abweichungen von der Zielvorgabe.

Geschwindigkeit der Regelung

Die Geschwindigkeiten der Autofunktionen können in einem Bereich von 0 – 100 % eingestellt werden. Dadurch wird die Schrittweite der Regelung beeinflusst. Hohe Geschwindigkeit (100 %) resultiert in einer kleinen Dämpfung für eine schnell reagierende Regelung und umgekehrt. Die Regelung für die mittlere Helligkeit und die Regelung für die Farbwiedergabe verwenden getrennte Geschwindigkeiten.

Im getriggerten Modus wird jedes Bild für die Regelung ausgewertet. Im freilaufenden Modus wird per Voreinstellung nicht jedes Bild verwendet, da geänderte Bildparameter in diesem Modus erst nach einem oder mehreren Bildeinzügen wirksam werden (siehe auch Übernahme neuer Parameter). Über den Parameter "Übersprungene Bilder" (API-Parameter IS_SET_AUTO_SKIPFRAMES) kann eingestellt werden, wie viele Bilder im freilaufenden Modus nicht ausgewertet werden (Voreinstellung: 4). Dieser Parameter hat einen starken Einfluss auf die Regelgeschwindigkeit, wobei kleine Werte zu einer instabilen Regelung führen können.

Wählen Sie bei hohen Bildraten einen größeren Wert für den Parameter "Übersprungene Bilder". Dies reduziert die Anzahl der Regelungen, die die Kamera durchführen muss.

Regelung mit Hysteresekurve

Um die Regelung zu stabilisieren, wird eine Hysteresefunktion verwendet. Die Regelung wird beendet, sobald der Ist-Wert im Bereich (Sollwert - Hysteresewert) bis (Sollwert + Hysteresewert) liegt. Erst, wenn der Ist-Wert kleiner wird als (Sollwert - Hysteresewert) bzw. größer als (Sollwert + Hysteresewert), wird die Regelung wieder aktiv. Bei einer Erhöhung des Hysteresewerts wird die Regelung schneller beendet. Dies kann in einigen Situationen von Vorteil sein.

Auto-Funktionen der USB 3 uEye XC

•Auto-Kontrast-Korrektur
Mit der Auto-Kontrast-Korrektur können die Ergebnisse der Auto-Helligkeitsregelungen (AES/AGC) angepasst werden. Dazu wird der Kamera ein Korrekturwert mit der Einheit EV (exposure value, dt. Lichtwert) übergeben. Ein positiver EV führt zu helleren Bildern, ein negativer zu dunkleren Aufnahmen. Ein EV von 1,0 bzw. -1,0 bedeutet dabei, dass die Bildhelligkeit verdoppelt bzw. halbiert wird.
Die Auto-Kontrast-Korrektur kann sich auf Belichtungszeit, Verstärkung oder beides auswirken.

•Gegenlichtkorrektur
Mit der Gegenlichtkorrektur wird die automatische Helligkeitsregelung so angepasst, dass helles Hintergrundlicht weniger Einfluss auf die Regelung hat. Dunkle Objekte vor hellem Hintergrund sind damit besser zu erkennen (is_SetAutoParameter()).

•Photometrische Einstellungen
Mit photometrischen Einstellungen der automatischen Bildregelung können bestimmte Messfelder oder Bildbereiche ausgewählt werden, die dann für die Ermittlung der korrekten Belichtungszeit- und Verstärkereinstellungen verwendet werden.

•Anti-Flacker-Funktion
Die Anti-Flacker-Funktion passt während der automatischen Bildregelung die Werte für Bildrate und Belichtungszeit so an, dass durch die Beleuchtung bedingtes Flackern im Bild reduziert wird.