在工业视觉与自动识别领域,单台读码相机在复杂场景下的局限性日益凸显,传统多相机独立作业模式面临以下三大痛点:
1. 空间视野受限与数据孤岛
单台相机视野难以覆盖复杂目标(如物流六面扫码),多机独立作业产生“数据孤岛”,导致上位机对接繁琐,需自行开发融合算法,系统算力消耗与复杂度剧增。
2. 异步触发导致时空错位
多相机独立触发存在时间差,导致同一运动目标在不同画面中空间位置偏移,造成后续多视角数据融合“错位”甚至特征匹配失败。
3. 冗余采集与硬件接口受限
重叠视场易发生重复读取,浪费算力并可能引发上位机误判;同时,工业PC或控制器物理网口有限,多相机直连需外接交换机,增加布线成本与网络延迟。
针对上述痛点,主从功能构建了“单点控制、多点采集、集中输出”的分布式协同架构,具体设计出发点如下:
1. 层级划分的数据汇聚与融合
引入“主站”与“从站”概念。从相机负责底层采集与解码并上传结果;主相机作为中心节点,在时间窗口内汇总、去重并拼接数据,统一输出给需求端(如PC端或上位机)。
2. 指令分发的硬同步控制
采用“主从触发”策略,主相机作为全局触发源,向从相机广播同步触发指令,使得主从相机使用同一套触发机制。
3. 从相机读码状态反馈与决策
主相机实时获取从相机读码状态结合融合时间进行全局决策。通过配置融合时间具体数值,可使得在融合时间内进行读码输出,避免长期等待。
主从业务其实很简单,多台设备,其中一台担任主机,其余设备担任从机,即可组成一个主从组。
由于局域网内,可能存在多个主从组,所以使用主从组号将不同的主从组从逻辑上区分开。

图1 工作模式示意图
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工作模式 |
特点 |
使用场景 |
优势 |
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独立模式 |
主站不处理也不融合数据,将自身数据和从站数据转发给上位机。 |
每个读码器负责不同工位的条码识别任务,最后由一个上位机(PC或PLC)接收数据。 |
减少上位机的端口开启数,只需一个端口便可将所有数据上传至上位机中。 |
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协同模式 |
主站将自身数据和从站数据进行处理和融合,最后将处理后的数据发给上位机。 |
当一个产品有多个面或产品过大,一个读码器视野无法覆盖所有区域时,通过多读码器协同模式覆盖所有区域。 |
方便过滤一个物体上相同的条码,最后整合输出至上位机,省去了在上位机上进行数据融合和数据处理的过程。 |
表1 工作模式对比表
主从分为独立模式和协同模式。本章节主要介绍独立模式。
独立模式很简单,主机在主从组中担任的角色是转发者。其直接转发来自其他从机的数据。
核心目标:通过主从功能下的独立模式,完成双相机独立模式的主从配置。核心配置点如下:
l 使能“TCP服务端协议”,表征主相机转发从相机数据能力;
l 进行“重命名用户ID”与“格式化配置”,分辨主从相机的读码结果;
各自独立的读码与输出,并通过网络调试助手连接主机通讯端口进行读码结果数据的获取。具体步骤如下所示:
步骤1:主从机在完成对焦、码制勾选后,可在主机界面中直接进行主从配置。其中,主相机读DM码,从相机读EAN13码。客户端配置如下图所示:

图2 主相机独立模式配置图
步骤2:进一步,添加从相机:

图3 独立模式下添加从相机配置图
其中,成功添加从相机将会出现以下弹窗:


图4 成功添加从相机弹窗图
步骤3:在主相机下的通讯配置中开启tcp服务端协议,配置如下图所示:

图5 主相机TCP服务端协议配置图
步骤4:在设备列表中,重命名主从相机的用户ID。主相机重命名为MASTER,从相机重命名为SLAVE。如下图配置所示。其中,重命名从相机ID成功后会提示重新建立主从独立模式的连接。以及修改后的网络调试助手结果显示

图6主相机重命名用户ID操作图

图7 从相机重命名ID成功后提示重建立主从网络弹窗图
步骤6:在主相机的格式化配置中勾选主从站名,如下图所示:

图8 主相机格式化配置图
步骤5:在主相机的2002端口通过连接网络调试助手,将看到主从相机的读码结果。如下图所示:

图9 独立模式下主从相机重命名ID后网络调试助手测试结果图
1、 若在主相机中勾选了【显示从站读码数据】,将会在主相机的出图阅览中出现画面闪烁,此画面闪烁由主相机读码结果和从相机读码结果组成。如下图所示:

图10 主相机出现从相机读码结果闪烁图
2、 若是主从相机的用户ID相同,则在数据处理下的格式化配置中哪怕开启了主从站命,也无法分辨读码数据到底从何而来。如下图所示:

图11 网络调试助手接受读码结果图