Allied Vision Pike F-032B Technical Manual
  1. Manuals
  2. Brands
  3. Allied Vision Manuals
  4. Digital Camera
  5. Pike F-032B
  6. Technical manual

Allied Vision Pike F-032B Technical Manual

Pike series
Hide thumbs Also See for Pike F-032B:
Table of Contents

Advertisement

Quick Links

Pike
Technical Manual
V5.2.2 
2017-Apr-07
Allied Vision Technologies GmbH
Taschenweg 2a, 07646 Stadtroda / Germany

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the Pike F-032B and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Subscribe to Our Youtube Channel

Related Manuals for Allied Vision Pike F-032B

Summary of Contents for Allied Vision Pike F-032B

  • Page 1 Pike Technical Manual V5.2.2  2017-Apr-07 Allied Vision Technologies GmbH Taschenweg 2a, 07646 Stadtroda / Germany...

  • Page 2: Legal Notice

    Legal notice For customers in the U.S.A. This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device,  pursuant to Part 15 of the FCC Rules. These limits are designed to provide reasonable protection  against harmful interference when the equipment is operated in a residential environment. This  equipment generates, uses, and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in  accordance with the instruction manual, may cause harmful interference to radio communications.  However there is no guarantee that interferences will not occur in a particular installation. If the  equipment does cause harmful interference to radio or television reception, the user is encouraged  to try to correct the interference by one or more of the following measures: •Reorient or relocate the receiving antenna. •Increase the distance between the equipment and the receiver. •Use a different line outlet for the receiver. •Consult a radio or TV technician for help. You are cautioned that any changes or modifications not expressly approved in this manual could void  your authority to operate this equipment. The shielded interface cable recommended in this manual  must be used with this equipment in order to comply with the limits for a computing device pursuant  to Subpart B of Part 15 of FCC Rules. For customers in Canada This apparatus complies with the Class B limits for radio noise emissions set out in the Radio  Interference Regulations. Pour utilisateurs au Canada Cet appareil est conforme aux normes classe B pour bruits radioélectriques, spécifiées dans le  Règlement sur le brouillage radioélectrique. Life support applications These products are not designed for use in life support appliances, devices, or systems where  malfunction of these products can reasonably be expected to result in personal injury. Allied Vision  Technologies customers using or selling these products for use in such applications do so at their own ...

  • Page 3: Table Of Contents

    Contents Contacting Allied Vision ........................12 Introduction ............................13 Document history .......................... 13 Manual overview .......................... 24 Conventions used in this manual ....................... 25 Styles.............................. 25 Symbols............................ 26 More information .......................... 26 Before operation .......................... 27 Target group.......................... 27 Getting started ......................... 27 Pike cameras ............................29 Conformity ............................31 CE .............................. 31 REACH ............................ 31 WEEE.............................. 31 FCC – Class B Device ........................ 31 FireWire ..............................32 Overview ............................. 32 Definition ............................ 32 IEEE1394 standards........................ 32 Why use FireWire? ........................ 33 FireWire in detail .......................... 33 Serial bus ............................ 33 FireWire connection capabilities.................... 34...
  • Page 4 Specifications ............................42 Pike F-032B, F-032C (fiber)......................... 42 Pike F-100B, F-100C (fiber)......................... 44 Pike F-145B, F-145C (fiber) (-15fps*) .................... 46 Pike F-210B (fiber) .......................... 48 Pike F-421B, F-421C (fiber)......................... 50 Pike F-505B, F-505C (fiber)......................... 52 Pike F-1100B, F-1100C (fiber)...................... 54 Pike F-1600B, F-1600C (fiber)...................... 56 Absolute quantum efficiency (QE) ..................... 58 Pike F-032B, F-032C........................ 59 Pike F-100B, F-100C........................ 59 Pike F-145B, F-145C........................ 60 Pike F-210B ............................ 61 Pike F-421B, F-421C........................ 61 Pike F-505B, F-505C........................ 62 Pike F-1100B, F-1100C ........................ 63 Pike F-1600B, F-1600C ........................ 63 Camera dimensions ..........................64 Serial numbers for new front flange ..................... 64 C-Mount.............................. 65 Standard housing dimensions ....................... 65 Interface: 2 × copper ....................... 65 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 66 Tripod adapter dimensions ...................... 67 W90 housing dimensions ...................... 68 Interface: 2 × copper........................ 68 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 69 W90 S90 housing dimensions ....................... 70 Interface: 2 × copper........................ 70 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 71...
  • Page 5 Interface: 2 × copper........................ 83 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 84 Cross section.......................... 85 F-Mount adjustment for Pike F-1100 and Pike F-1600 .............. 85 K-Mount, M39-Mount ........................ 86 Cross section.......................... 87 M42-Mount ............................ 88 Standard housing dimensions ....................... 88 Interface: 2 × copper........................ 88 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 89 Tripod adapter dimensions ...................... 90 W270 housing dimensions ...................... 91 Interface: 2 × copper........................ 91 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 92 Cross section.......................... 93 M58-Mount ............................ 94 Standard housing dimensions ....................... 94 Interface: 2 × copper........................ 94 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 95 Tripod adapter dimensions ...................... 96 W270 housing dimensions ...................... 97 Interface: 2 × copper........................ 97 Interface: 1 × GOF, 1 × copper.................... 98 Cross section.......................... 99 Filter and lenses ..........................100 IR cut filter: spectral transmission.................... 100 Focal length............................ 100 Pike F-032 ............................ 101 Pike F-100, F-145, F-505...................... 101 Pike F-210 ............................ 102 Pike F-421 ............................ 102...
  • Page 6 IO_OUTP_CTRL 1-4......................... 115 Output modes ........................ 116 Pulse-width modulation ...................... 118 PWM: minimum and maximum periods and frequencies ............ 119 PWM: Examples in practice .................... 119 Pixel data............................ 120 Description of video data formats .................... 121 Description of the data path ......................126 Pike block diagrams .......................... 126 Monochrome models........................ 126 Color models.......................... 127 Channel balance .......................... 127 Channel adjustment with SmartView (>1.5)................ 128 Dual-tap offset adjustment with SmartView (1.10 or greater) .......... 129 White balance........................... 131 One-push white balance ...................... 133 Auto white balance (AWB) ...................... 134 Auto shutter............................ 136 Auto gain............................ 138 Manual gain ............................ 141 Brightness (black level or offset) ...................... 142 Horizontal mirror function ....................... 143 Shading correction.......................... 146 Building shading image in Format_7 modes................ 146 First example .......................... 146 Second example ........................ 146 How to store shading image ....................... 147 Automatic generation of correction data ................... 148...
  • Page 7 Sub-sampling (monochrome and color models)................ 167 What is sub-sampling? ........................ 167 Which models have sub-sampling? .................... 167 Description of sub-sampling...................... 167 Binning and sub-sampling access..................... 174 Quick parameter change timing modes................... 177 Why new timing modes?...................... 177 Standard Parameter Update Timing.................. 178 New: Quick Format Change Mode (QFCM) ................ 178 How to transfer parameters to the camera................ 179 Encapsulated Update (begin/end).................. 179 Parameter-List Update...................... 180 Standard Update (IIDC) ...................... 181 Packed 12-Bit Mode ......................... 182 High SNR mode (High Signal Noise Ratio) .................. 182 Frame memory and deferred image transport................ 183 Deferred image transport ...................... 183 HoldImg mode .......................... 185 FastCapture mode ........................ 187 Color interpolation (Bayer demosaicing) .................. 187 Sharpness............................ 188 Hue and saturation ........................... 189 Color correction.......................... 190 Why color correction? ...................... 190 Color correction in Allied Vision cameras................ 190 Color correction: formula ...................... 191 GretagMacbeth ColorChecker .................... 191 Changing color correction coefficients.................. 191 Switch color correction on/off.................... 192 Color conversion (RGB  YUV) ...................... 192...
  • Page 8 Multi-shot ............................ 211 ISO_Enable / free-run ........................ 212 Asynchronous broadcast ........................ 212 Jitter at start of exposure ......................... 213 Sequence mode .......................... 214 How is sequence mode implemented? .................. 215 Setup mode (new for 3.×) ...................... 216 Sequence step mode (new for 3.×) .................. 216 SeqMode description ...................... 217 Sequence repeat counter (new for 3.×) ................ 217 Manual stepping & reset (new for 3.×) ................. 217 Which new sequence mode features are available?.............. 219 Setup mode .......................... 219 I/O controlled sequence stepping mode ................ 219 I/O controlled sequence pointer reset .................. 220 I/O controlled sequence stepping mode and I/O controlled sequence pointer reset via software  command .......................... 220 Points to pay attention to when working with a sequence............ 220 Changing the parameters within a sequence ................ 222 Points to pay attention to when changing the parameters ............ 222 Secure image signature (SIS): definition and scenarios.............. 222 SIS: Definition .......................... 223 SIS: Scenarios.......................... 223 Smear reduction (not Pike F-1100, F-1600).................. 224 Smear reduction: definition ...................... 224...
  • Page 9 Pike F-210: AOI frame rates (sub-sampling) ................ 258 Pike F-421: AOI frame rates ...................... 259 Pike F-505: AOI frame rates ...................... 260 AOI frame rates with max. BPP = 8192.................. 260 AOI frame rates with max. BPP = 11000................ 261 Pike F-1100: AOI frame rates ...................... 262 Pike F-1100: frame rate formula single-tap................ 262 AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, no sub-sampling.......... 262 AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, sub-sampling ............ 263 Pike F-1100: frame rate formula dual-tap ................ 264 AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling .......... 264 AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, sub-sampling ............ 265 AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, no sub-sampling.......... 266 AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, sub-sampling.......... 267 AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, no sub-sampling .......... 268 AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, sub-sampling ............ 269 Pike F-1600: AOI frame rates ...................... 270 Pike F-1600: frame rate formula single-tap................ 270 AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, no sub-sampling.......... 270 AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, sub-sampling ............ 271 Pike F-1600: frame rate formula dual-tap ................ 272 AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling .......... 272 AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, sub-sampling ............ 273 AOI frame rates maxBPP=16000, single-tap, no sub-sampling.......... 274 AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, sub-sampling.......... 275 AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, no sub-sampling .......... 276 AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, sub-sampling ............ 277 How does bandwidth affect the frame rate?
  • Page 10 Basic function inquiry register .................... 299 Feature presence inquiry register.................... 300 Feature elements inquiry register.................... 302 Absolute value CSR offset address inquiry register .............. 305 Status and control register for feature .................. 305 Feature control error status register .................. 309 Video mode control and status registers for Format_7 ............. 309 Quadlet offset Format_7 Mode_0.................. 309 Quadlet offset Format_7 Mode_1.................. 309 Format_7 control and status register (CSR) ................ 309 Advanced features.......................... 311 Extended version information register .................. 315 Advanced feature inquiry...................... 317 Camera status.......................... 318 Maximum resolution ........................ 319 Time base............................. 320 Extended shutter......................... 321 Test images.......................... 322 Look-up tables (LUT) ........................ 323 Loading a look-up table into the camera................ 325 Shading correction ........................ 325 Reading or writing shading image from/into the camera ............. 327 Automatic generation of a shading image ................ 327 Non-volatile memory operations................... 328 Memory channel error codes .................... 328 Deferred image transport ...................... 329 Frame information ........................ 330 Input/output pin control ...................... 330 Delayed Integration enable...................... 330...
  • Page 11 Format_7 mode mapping...................... 346 Example .......................... 347 Secure image signature (SIS)....................... 347 Advanced register: SIS...................... 348 Advanced register: frame counter.................. 350 Advanced register: trigger counter.................. 350 Where to find time stamp, frame counter and trigger counter in the image ...... 351 Where to find all SIS values in the image ................ 351 Smear reduction (not Pike F-1100, F-1600)................ 352 Defect pixel correction ........................ 353 Reading or writing defect pixel correction data from/into the camera ....... 353 User profiles .......................... 354 Error codes .......................... 356 Reset of error codes....................... 356 Stored settings ........................ 356 Frame time control........................ 358 GPDATA_BUFFER......................... 359 Little endian vs. big endian byte order .................. 359 User adjustable gain references .................... 360 Firmware update ..........................361 Extended version number (FPGA/microcontroller) ................. 361 Appendix .............................363 Sensor position accuracy........................ 363 Index ..............................364 Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 12: Contacting Allied Vision

    Contacting Allied Vision Contacting Allied Vision Connect with Allied Vision colleagues by function www.alliedvision.com/en/contact Find an Allied Vision office or distributor www.alliedvision.com/en/about-us/where-we-are.html Email info@alliedvision.com (for commercial and general inquiries) support@alliedvision.com (for technical assistance with Allied Vision products) Sales offices Europe, Middle East, and Africa: +49 36428-677-230 UK, Ireland, Nordic countries: +44 207 1934408 France: +33 6 7383 9543 North and South America: +1 (877) USA-1394 Asia-Pacific: +65 6634-9027 China: +86 (21) 64861133 Headquarters Allied Vision Technologies GmbH Taschenweg 2a, 07646 Stadtroda, Germany Tel:  +49 (36428) 677-0  Fax +49 (36428) 677-24 President/CEO: Frank Grube Registration Office: AG Jena HRB 208962 Tax ID: DE 184383113 Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 13: Introduction

    Introduction Introduction This Pike Technical Manual describes in depth the technical specifications,  dimensions, all camera features (IIDC standard and Allied Vision smart  features) and their registers, trigger features, all video and color formats,  bandwidth, and frame rate calculation. For information on hardware installation, safety warnings, and pin assignments  on I/O connectors and IEEE1394b connectors read the 1394 Installation Manual. Note Please read through this manual carefully. We assume that you have read already the 1394 Installation  Manual and that you have installed the hardware and software  on your PC or laptop (FireWire card, cables). Document history Version Date Remarks V2.0.0 2006-Jul-07 New Manual  -  Release status PRE_V3.0.0 2006-Sep-22 Minor corrections Added new model: Pike F-145 Pike F-210 AOI frame rates corrected: Pike F-210: AOI frame rates (no  sub-sampling) New advanced registers: Advanced features V3.0.1 2006-Sep-29 Minor corrections V3.1.0 2007-Feb-13 Changed camera status register (Table 157: Advanced register: Camera ...
  • Page 14 Introduction Version Date Remarks V3.2.0 2007-Aug-22 Minor corrections Added CE in Conformity chapter Added value field in Table 44: CSR: Shutter  Added Cross section: CS-Mount (Pike F-032B, F-032C) Added detailed description of BRIGHTNESS (800h) in Table 150:  Feature control register  Added detailed description of WHITE-BALANCE (80Ch) in Table 150:  Feature control register  Added Appendix Added new frame rates in Specifications Added new AOI frame rates and diagrams in Frame rates Format_7 New minimum shutter speeds for each of the Pike cameras in  Specifications and the following Added new features of Pike update round: • SIS, see Secure image signature (SIS): definition and scenarios • Sequence mode, see Sequence mode • Smear reduction see Smear reduction (not Pike F-1100, F-1600) • 4 × | 8 × binning and sub-sampling modes see Binning (monochrome models only) see Sub-sampling (monochrome and color models) see Binning and sub-sampling access • Quick mode for format changes see Quick parameter change timing modes • Speed increase mode (Packed 12-bit Mode) Packed 12-Bit Mode • CS-Mount (only for Pike F-032) Pike F-032B, F-032C (fiber) and Cross section: CS-Mount (Pike F- 032B, F-032C) Table 1: Document history (continued)
  • Page 15 Introduction Version Date Remarks V4.0.0 2008-Jan-15 Added new model: 15 fps versions of Pike F-145 at Table 155: Camera  type ID list  Added VERSION_INFO1_EX, VERSION_INFO3_EX and description at  Table 154: Advanced register: Extended version information  Revised Secure image signature (SIS) Added detailed description to register 0xF10000570  PARAMUPD_TIMING (how to switch on Quick Format Change Mode)  see Quick parameter change timing modes Added new model: Pike F-505B, F-505C (fiber) Added new model: Pike F-505B, F-505C Revised description of C-Mount adjustment in C-Mount adjustment Moved Allied Vision Glossary from Appendix of Pike Technical Manual  to Allied Vision website Revised Pike F-505B, F-505C data Corrected binning (only monochrome models) and added Format_IDs  in Figure 96: Mapping of possible Format_7 modes to F7M1 to F7M7  V4.1.0 2008-Aug-20 Revised formulas by adding some units in How does bandwidth affect  the frame rate? Corrected Table 175: Advanced register: Channel balance  Added Max IsoSize Bit [1] to register 0xF1000048 ADV_INQ_3 in Table  156: Advanced register: Advanced feature inquiry  Added Maximum ISO packet size (useful for Pike F-505 for higher frame  rates) Corrected Figure 97: Former standard timing  Added photos of IEEE1394b locking connectors and IEEE1394a Molex  clamp locking (aka Interlock) connectors in Compatibility between  IEEE1394a and IEEE1394b Added recommendation to use PCI-X (64 bit) or PCI Express adapter in  Maximum ISO packet size Corrected frame rate formula in High SNR mode (High Signal Noise  Ratio) Corrected binning order in 2 × full binning, 4 × full binning, 8 × full  binning Added block diagram of modern PC (X38 chipset by INTEL) in Figure 5: ...
  • Page 16 Introduction Version Date Remarks V4.1.0 2008-Aug-20 Revised FireWire hot-plug precautions and added screw-lock  precautions in FireWire hot-plug and screw-lock precautions [continued] [continued] Added images of FireWire locking cables in Figure 4: IEEE1394a and  IEEE1394b cameras and compatibility  Added list of available FireWire screw lock cables in Table 4: 1394  locking cables on page 35 Corrected CAD drawing in Figure 20: W90 S90 housing dimensions (C- Mount, 2 × copper)  Changed provisions directive to 2004/108/EG in Conformity Corrected diagonal (16.3 mm) of KAI-2093 in Table 11: Pike F-210B  (fiber) model specifications  Restructuring of Pike Technical Manual: Added Contacting Allied Vision Added Manual overview Restructured Pike types and highlights to Pike cameras Information from Pike camera types table moved to Specifications Safety instructions moved to Hardware Installation Guide, Chapter  Safety instructions and Camera cleaning instructions Environmental conditions moved to Pike Instruction Leaflet Information on CS-/C-Mounting moved to Hardware Installation Guide,  Chapter Changing filters safety instructions Information on System components and Environmental conditions  moved to Pike Instruction Leaflet Information on IR cut filter and Lenses moved to Filter and lenses Moved binning explanation from Specifications to Video formats, ...
  • Page 17 Introduction Version Date Remarks V4.1.0 2008-Aug-20 Revised Configuration of the camera [continued] [continued] Revised Firmware update Added Appendix Revised Index Corrected for all Pike cameras: 16 user-defined LUTs in Specifications Added cross-reference from upload LUT to GPDATA_BUFFER in Loading  an LUT into the camera Added cross-reference from upload/download shading image to  GPDATA_BUFFER in: Loading a shading image out of the camera Loading a shading image into the camera Added Pike F-505 as it uses different Bayer pattern (first pixel of the  sensor is RED) in Color interpolation (Bayer demosaicing) Added detailed level values of I/Os in Camera I/O connector pin  assignment Added RoHS in Conformity Added little endian vs. big endian byte order in GPDATA_BUFFER Pike update firmware round: Gain references, see User adjustable gain references Low-noise binning mode for 2 × horizontal binning, see Low-noise  binning mode (only 2 × H-binning) New photo of LED positions in Figure 52: Position of status LEDs  V4.2.0 2008-Sep-01 New default gain references for Pike F-505B, F-505C in Table 202:  Default gain references of Pike models  Table 1: Document history (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 18 Introduction Version Date Remarks V4.3.0 2009-Apr-23 Pike F-100B: new quantum efficiency diagram in Figure 6: Pike F-100B,  F-100C (ON Semiconductor KAI-1020) absolute QE  All advanced registers in 8-digit format beginning with 0xF1... in  Advanced featuresff. and in Table 184: Advanced register: Parameter- List Update: parameter list  Corrected Pike cameras with small (VGA size) and large filter in Cross  section: C-Mount (VGA size filter) and Cross section: C-Mount (large  filter) SEQUENCE_RESET register moved to SEQUENCE_STEP register  (0xF1000228) in SEQUENCE_STEP  and in  SEQUENCE_STEP  Revised White balance New sensor for Pike F-421B, F-421C in Table 3: Pike models, resolution,  and frame rates  and in Table 12: Pike F-421B, F-421C (fiber) model  specifications  Calculated effective chip size for all sensors (with resolution of  Format_7 Mode_0) in Specifications Pike F-210B shows no speed increase using sub-sampling, see Pike F- 210: AOI frame rates (sub-sampling) V4.4.0 2009-Sep-28 Added notice to description of non-volatile storage of shading image in   Note  Corrected drawing in Figure 142: Delayed integration timing  Corrected Format_7 Mode_5 (640 × 240) in Table 85: Video Format_7  default modes Pike F-032B, Pike F-032C  Added Raw12 to Pike F-032C and corrected some frame rates in Table  85: Video Format_7 default modes Pike F-032B, Pike F-032C  New dual-tap offset adjustment for Pike F-032, F-210, F-421, F-505: • See 0xF1000430 on page 313 • See Table 176: Advanced register: Dual-tap offset adjustment  • See Dual-tap offset adjustment with SmartView (1.10 or greater) •...
  • Page 19 Introduction Version Date Remarks V4.4.0 2009-Sep-28 Added PWM feature: [continued] [continued] • Added PWM feature in  IO_OUTP_CTRL 1-4  • Added PWMCapable in Register 0xF1000320 in Table 31:  Advanced register: Output control  • Added ID 0x09 in Table 32: Output routing  • Added Pulse-width modulation • Added Table 33: PWM configuration registers  • Added PWM in Table 156: Advanced register: Advanced feature  inquiry  • Added PWM in Table 153: Advanced registers summary  • All Pike models: added input debounce feature: – Advanced register summary  0xF1000840  on page 314 – Advanced register summary  0xF1000850  on page 314 – Advanced register summary  0xF1000860  on page 314 – Advanced register summary  0xF1000870  on page 314 –...
  • Page 20 Introduction Version Date Remarks V5.0.0 2010-May-07 New Pike F-1100 and Pike F-1600 models: [continued] [continued] • F-Mount • M42-Mount • M58-Mount • Exposure time offset • Minimum exposure time • Figure 107: Data flow and timing after end of exposure  • Table 79: Jitter at exposure start (no binning, no sub-sampling)  • Table 202: Default gain references of Pike models  • Software feature control (disable LEDs / switch single-tap and  dual-tap) • Pike F-1100B, F-1100C • Pike F-1600B, F-1600C • Pike F-1100: AOI frame rates • Pike F-1600: AOI frame rates New Pike front flange: • Serial numbers for Pike camera models starting new front flange:  Serial numbers for new front flange •...
  • Page 21 Introduction Version Date Remarks V5.0.0 2010-May-07 Added new CAD drawings for W90 S90 and W270 S90: [continued] [continued] • W90 S90 housing dimensions • W270 S90 housing dimensions Added more information on operating system support (Windows XP  SP3, Vista SP2, Windows 7): • Operating system support Changed absolute QE curves for Pike F-421B, F-421C from ON  Semiconductor KAI-04021 to KAI-04022: • Figure 10: Pike F-421B, F-421C (ON Semiconductor KAI-04022)  absolute QE  V5.0.1 2010-June-08 Minor corrections • Added red font to Pike F-1100C and Pike F-1600C in headline, see  Pike F-1100B, F-1100C and Pike F-1600B, F-1600C • Added missing Pike F-100, see Dual-tap offset adjustment with  SmartView (1.10 or greater) • Changed frame rates from Pike F-505 (maxBPP=1100) form 15 fps  to 14 fps for RAW8 and AOI height of 2054 and 2048. Changed all  frame rates that exceeded the theoretical frame rate of the CCD,  see Table 116: Frame rates as function of AOI height [width=2452]  (maxBPP=11000)  and Pike F-505B, F-505C (fiber) • Changed all frame rates that exceeded the theoretical frame rate  of the CCD, see Frame rates Format_7 Changed and new CAD drawings for Pike F-1100/1600: •...
  • Page 22 Introduction Version Date Remarks V5.0.2 2010-Aug-09 Changed absolute QE curve: • For Pike F-032B: due to new ON Semiconductor sensor data sheet  for KAI-0340, the new absolute QE curve was added, see Figure 5:  Pike F-032B, F-032C (ON Semiconductor KAI-0340) absolute QE  Changed trigger diagram: • Added trigger delay and connection between trigger delay and  Busy signal, see Figure 56: Output impulse diagram  New file format: • Converted FrameMaker files from FM7 to FM9 Improved description of HSNR mode: • Added info that for 8-bit video modes, the internal HSNR  calculations are done with 14-bit: High SNR mode (High Signal  Noise Ratio) V5.1.0 2011-May-03 Added new features: Defect pixel correction • Defect pixel correction (Pike F-1100, F-1600 only) • Advanced feature registers, see Defect pixel correction • Advanced registers summary, see  DEFECT_PIXEL_CORRECTION_CTRL on page 313 Pike F-505C • Added Pike F-505C in Figure 69: Mirror and Bayer order  Added new address: • Added Singapore address in Contacting Allied Vision Revised chapters: •...
  • Page 23 Introduction Version Date Remarks V5.1.2 2012-Aug-13 • High SNR mode: Added note to set grab count and activation of  HighSNR in one single write access: – see High SNR mode (High Signal Noise Ratio) – High SNR mode (High Signal Noise Ratio) V5.1.2 2012-Aug-13 Changed IR cut filter to (type Jenofilt 217): see Figure 49: Approximate spectral transmission of IR cut filter (may  [continued] [continued] vary slightly by filter lot) (type Jenofilt 217)  Pike trigger input voltage (GPIn1 and GPIn2) changed from 2 V to 3 V at  min. input current of 5 mA, see Camera I/O connector pin assignment. V5.1.3 2012-Nov-19 Corrected register offset of LOW_NOISE_BINNING (0xF10005B0  instead of 0xF1000580), see: • Table 153: Advanced registers summary  • Table 182: Advanced register: Low-noise binning mode  • Revised Index V5.2.0 2015-Mar-09 Updated data: • Corrected hyper links to targets on the Allied Vision website • Removed outdated information in Requirements for PC and  IEEE1394b •...

  • Page 24: Manual Overview

    Introduction Version Date Remarks V5.2.1 2017-Feb-10 Corrected maximum framerate for Pike F-505 Added a note about Hirose I/O connectors in Camera I/O connector pin  assignment Updated the absolute QE plots for Pike models with ON Semiconductor  CCD sensors to reflect the changes in the Gen 2 CFA material change  made by ON Semiconductor Updated the absolute QE plots for Pike models with Sony  Semiconductor CCD sensors and added spectral response plots. Removed the Pike F-210C. For more information, refer to the Product  Change Notification on the Allied Vision website Various minor corrections V5.2.2 2017-Apr-07 Added cable color to camera I/O connector pin assignment including  pin assignment figure and cross reference to the Allied Vision I/O cable  data sheet Table 1: Document history (continued) Manual overview This manual overview describes each chapter of this manual shortly. • Contacting Allied Vision lists Allied Vision contact information for both: – Technical information and ordering – Commercial information • Introduction (this chapter) gives you the document history, a manual  overview and conventions used in this manual (styles and symbols).  Furthermore you learn how to get more information on how to install  hardware (1394 Installation Manual), available Allied Vision software ...

  • Page 25: Conventions Used In This Manual

    Introduction • Specifications lists camera details and absolute QE plots for each camera  type. • Camera dimensions provides CAD drawings of standard housing (copper  and GOF) models, tripod adapter, available angled head models, cross  sections of CS-Mount and C-Mount. • Camera interfaces describes in detail the inputs/outputs of the cameras  (including Trigger features). For a general description of the interfaces  (FireWire and I/O connector) see the 1394 Installation Manual. • Description of the data path describes in detail IIDC conform as well as  Allied Vision-specific camera features. • Controlling image capture describes trigger modi, exposure time, one- shot/multi-shot/ISO_Enable features. Additionally special Allied Vision  features are described: sequence mode and secure image signature (SIS). • Video formats, modes and bandwidth lists all available fixed and  Format_7 modes (including color modes, frame rates, binning/sub- sampling, AOI = area of interest). • How does bandwidth affect the frame rate? gives some considerations on  bandwidth details. • Configuration of the camera lists standard and advanced register  descriptions of all camera features. • Firmware update explains where to get information on firmware updates  and explains the extended version number scheme of FPGA/µC. • Appendix lists the sensor position accuracy of Allied Vision cameras. • Index gives you quick access to all relevant data in this manual. Conventions used in this manual To give this manual an easily understood layout and to emphasize important ...

  • Page 26: Symbols

    Introduction Symbols Note This symbol highlights important information.  Caution This symbol highlights important instructions. You have to  follow these instructions to avoid malfunctions.  This symbol highlights URLs for further information. The URL  itself is shown in blue.  Example: https://www.alliedvision.com More information For more information on hardware and software read the following: • 1394 Installation Manual describes the hardware installation procedures  for all IEEE1394 cameras (Marlin, Guppy, Pike, Stingray). Additionally, you  get safety instructions and information about camera interfaces  (IEEE1394a, IEEE13941b copper and GOF, I/O connectors, input and  output). You find the 1394 Installation Manual here: https://www.alliedvision.com/en/support/technical-  documentation All software packages (including documentation and release  notes) provided by Allied Vision can be downloaded at:  https://www.alliedvision.com/en/support/software- downloads Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 27: Before Operation

    Introduction Before operation We place the highest demands for quality on our cameras. Target group This Technical Manual is the guide to detailed technical information of the  camera and is written for advanced users. Getting started For a quick guide how to get started read the 1394 Installation Manual first. Note Please read through this manual carefully before operating the  camera.  For information on Allied Vision accessories and software read  the 1394 Installation Manual. Caution Before operating any Allied Vision camera read safety  instructions and ESD warnings in the 1394 Installation Manual.  Note To demonstrate the properties of the camera, all examples in  this manual are based on the FirePackage OHCI API software   and the SmartView application. Note The camera also works with all IIDC (formerly DCAM)  compatible IEEE1394 programs and image processing libraries.  All naming in this document relates to FirePackage, not to  GenICam. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 28 Introduction For downloads see: Software (Vimba and all other software):   https://www.alliedvision.com/en/support/software- downloads Firmware: https://www.alliedvision.com/en/support/ firmware Technical documentation (overview page): https://www.alliedvision.com/en/support/technical- documentation Technical papers (application notes, white papers) and  knowledge base: https://www.alliedvision.com/en/support/technical-papers- knowledge-base Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 29: Pike Cameras

    Pike cameras Pike cameras Pike The Pike is a fast IEEE1394b camera for demanding applications. Numerous  pre-processing functions produce an outstanding image quality. Pike cameras  operate with very high frame rates and offer much more real-time functions  than specified in the IIDC standards. They can even emulate traditional frame grabber functions. IEEE1394b IEEE1394b provides a plug & play interface standard with high-speed,  deterministic data transmission. The camera communication protocol is  standardized and can easily be integrated into your application GOF Pike cameras are available both with two copper ports (for daisy-chaining) and  with copper/GOF (glass optical fiber) ports. Advantages of GOF: • 800 Mbit/s over 400 meters and more • No additional repeaters required • Transmission of light instead of electricity: No ground problems and no  interference with electromagnetic fields. Image applications Allied Vision can provide users with a range of products that meet almost all  the requirements of a very wide range of image applications. FireWire The industry standard IEEE1394 (FireWire or i.Link) facilitates the simplest  computer compatibility and bidirectional data transfer using the plug & play  process. Further development of the IEEE1394 standard has already made 800  Mbit/second possible. Investment in this standard is therefore secure for the  future; each further development takes into account compatibility with the  preceding standard, and vice versa, meaning that IEEE1394b is reverse- compatible with IEEE1394a. Your applications will grow as technical progress  advances. Note All naming in this document relates to FirePackage, not to  GenICam.
  • Page 30 Pike cameras For further information on the highlights of Pike types, the Pike  family and the whole range of Allied Vision FireWire cameras   read the data sheets and brochures on the website of Allied  Vision: https://www.alliedvision.com/en/support/technical- documentation/pike-documentation Model Sensor Picture size (max.) Frame rates at Format_7 Mode_0 full resolution Pike F-032B, F-032C ON Semiconductor KAI-0340 640 (H) × 480 (V) Up to 208 fps CCD, progressive scan Pike F-032B, F-032C fiber Type 1/3 Pike F-100B, F-100C ON Semiconductor KAI-1020 1000 (H) × 1000 (V) Up to 60 fps CCD, progressive scan Pike F-100B, F-100C fiber Type 2/3  Pike F-145B, F-145C Sony Semiconductor ICX285 1388 (H) × 1038 (V) Up to 30 fps CCD, progressive scan Pike F-145B, F-145C fiber Type 2/3 ...

  • Page 31: Conformity

    Conformity Conformity Allied Vision Technologies declares under its sole responsibility that all  standard cameras of the Pike family to which this declaration relates are in  conformity with the following standard(s) or other normative document(s): • CE, following the provisions of 2004/108/EG directive • FCC Part 15 Class B • RoHS (2011/65/EU) We declare, under our sole responsibility, that the previously described Pike  cameras conform to the directives of the CE. REACH Allied Vision Technologies products are in compliance with the Regulation (EC)  No 1907/2006 REACH. WEEE This product must be disposed of in compliance with the directive 2002/96/EC  on waste electrical and electronic equipment (WEEE). FCC – Class B Device Note: This equipment has been tested and found to comply with the limits for  a Class B digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules. These limits are  designed to provide reasonable protection against harmful interference in a  residential environment. This equipment generates, uses, and can radiate  radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the  instructions, may cause harmful interference to radio communications.  Operation of this equipment in a residential area is likely to cause harmful  interference in which case the user will be required to correct the interference  at his own expense. You are cautioned that any changes or modifications not  expressly approved in this manual could void your authority to operate this  equipment. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 32: Firewire

    FireWire FireWire Overview FireWire provides one of the most comprehensive, high-performance, and  cost-effective solutions platforms. FireWire offers very impressive throughput  at very affordable prices. Definition FireWire (also known as i.Link or IEEE1394) is a personal computer and digital  video serial bus interface standard, offering high-speed communications and  isochronous real-time data services. FireWire has low implementation costs  and a simplified and adaptable cabling system. Figure 1: FireWire Logo IEEE1394 standards FireWire was developed by Apple in the late 1990s, after work defining a  slower version of the interface by the IEEE1394 working committee in the  1980s. Apple's development was completed in 1995. It is defined in IEEE  standard 1394, which is currently a composite of three documents: • Original IEEE Std. 1394-1995 • IEEE Std. 1394a-2000 amendment • IEEE Std. 1394b-2002 amendment FireWire is used to connect digital cameras, especially in industrial systems for  machine vision. Note All naming in this document relates to FirePackage, not to  GenICam.  Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 33: Why Use Firewire

    FireWire Why use FireWire? Digital cameras with on-board FireWire (IEEE1394a or IEEE1394b)  communications conforming to the IIDC standard (V1.3 or V1.31) have created  cost-effective and powerful solutions options being used for thousands of  different applications around the world. FireWire is currently the premier  robust digital interface for industrial applications for many reasons, including: • Guaranteed bandwidth features to ensure fail-safe communications • Interoperability with multiple different camera types and vendors • Diverse camera powering options, including single-cable solutions up to  45 W • Effective multiple-camera solutions • Large variety of FireWire accessories for industrial applications • Availability of repeaters and optical fiber cabling • Forward and backward compatibility blending IEEE1394a and IEEE1394b • Both real-time (isochronous) and demand-driven asynchronous data  transmission capabilities FireWire in detail Serial bus FireWire is a very effective way to utilize a low-cost serial bus, through a  standardized communications protocol, that establishes packetized data  transfer between two or more devices. FireWire offers real-time isochronous  bandwidth for image transfer with guaranteed low latency. It also offers  asynchronous data transfer for controlling camera parameters on the fly, such  as gain and shutter. As illustrated in the diagram below, these two modes can  co-exist by using priority time slots for video data transfer and the remaining  time slots for control data transfer. Figure 2: IEEE1394a data transmission Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 34: Firewire Connection Capabilities

    FireWire Whereas IEEE1394a works in half duplex transmission, IEEE1394b does full  duplex transmission. IEEE1394b optimizes the usage of the bandwidth, as it  does not need gaps between the signals like IEEE1394a. This is due to parallel  arbitration, handled by the bus owner supervisor selector (BOSS). For details  see the following diagram: Cycle Sync: 1394b Parallel arbitration, handled by BOSS, can eliminate gaps Figure 3: IEEE1394b data transmission Additional devices may be added up to the overall capacity of the bus, but  throughput at guaranteed minimum service levels is maintained for all devices  with an acknowledged claim on the bus. This deterministic feature is a huge  advantage for many industrial applications where robust performance is  required. This applies with applications that do not allow dropping images  within a specific time interval. FireWire connection capabilities FireWire can connect together up to 63 peripherals in an acyclic network  structure (hubs). It allows peer-to-peer device communication between digital  cameras, without using system memory or the CPU. A FireWire camera can directly, via direct memory access (DMA), write into or  read from the memory of the computer with almost no CPU load. FireWire also supports multiple hosts per bus. FireWire requires only a cable  with the correct number of pins on either end (normally 6 or 9). Note How to extend the size of an isochronous packet up to 11.000  byte at S800:  • see register 0xF1000048, ADV_INQ_3, Max IsoSize [1] in  Table 156: Advanced register: Advanced feature inquiry • see Maximum ISO packet size Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 35: Capabilities Of Ieee1394A (Firewire 400)

    FireWire Caution While supplying such an amount of bus power is clearly a  beneficial feature, it is very important not to exceed the inrush   current of 18 mJoule in 3 ms. Higher inrush current may damage the PHY chip of the camera  and/or the PHY chip in your PC. Capabilities of IEEE1394a (FireWire 400) FireWire 400 (S400) is able to transfer data between devices at 100, 200, or  400 MBit/s data rates. The IEEE1394a capabilities in detail: • 400 Mbit/s • Hot-pluggable devices • Peer-to-peer communications • Direct Memory Access (DMA) to host memory • Guaranteed bandwidth • Multiple devices (up to 45 W) powered via FireWire bus IIDC V1.3 camera control standards IIDC V1.3 released a set of camera control standards via IEEE1394a, which  established a common communications protocol on which most current  FireWire cameras are based. In addition to common standards shared across manufacturers, Allied Vision  offers Format_7 mode that provides special features (smart features), such as: • Higher resolutions •...

  • Page 36: Iidc V1.31 Camera Control Standards

    FireWire IIDC V1.31 camera control standards Along with IEEE1394b, the IIDC V1.31 standard arrived in January 2004,  evolving the industry standards for digital imaging communications to include I/O and RS232 handling, and adding further formats. The increased bandwidths  enable transmitting high-resolution images to the PC’s memory at high frame  rates. Compatibility between IEEE1394a and IEEE1394b 1394b port 1394b camera 1394a camera 1394a port IEEE1394a camera connected to IEEE1394b bus IEEE1394b camera connected to IEEE1394a bus The cable explains dual compatibility: This cable  The cable explains dual compatibility: In this case,  serves to connect an IEEE1394a camera with its six- the cable connects an IEEE1394b camera with its  pin connector to a bilingual port (a port which can  nine-pin connector to a IEEE1394a port. talk in a- or b-language) of a IEEE1394b bus. In this case, the b-camera communicates in In this case, the b-bus communicates in a-language with the camera achieving a-language and a-speed with the camera achieving  a-performance a-performance Figure 4: IEEE1394a and IEEE1394b cameras and compatibility Compatibility example It is possible to run a IEEE1394a and a IEEE1394b camera on the 1394b bus.

  • Page 37: Image Transfer Via Ieee1394A And Ieee1394B

    FireWire Image transfer via IEEE1394a and IEEE1394b Technical detail IEEE1394a IEEE1394b Transmission mode Half duplex (both pairs needed) Full duplex (one pair needed) 400 Mbit/s data rate 1 Gbit/s signaling rate, 800 Mbit/s  data rate aka: a-mode, data/strobe (D/S)  10b/8b coding (Ethernet), aka: b- mode, legacy mode mode (beta mode) Devices Up to 63 devices per network Number of cameras Up to 16 cameras per network Number of DMAs 4 to 8 DMAs (parallel) cameras / bus Real-time capability Image has real-time priority Available bandwidth acc. IIDC  4096 bytes per cycle 8192 bytes per cycle (per cycle 125 µs) ~ 1000 quadlets @ 400 Mbit/s ~ 2000 quadlets @ 800 Mbit/s (@1 GHz clock rate)  For more information, see Frame rates. Max. image bandwidth 31.25 MByte/s 62.5 MByte/s Max. total bandwidth ~45 MByte/s ~85 MByte/s...

  • Page 38: Requirements For Pc And Ieee1394B

    FireWire Note Certain cameras may offer, depending on their settings in  combination with the use of FirePackage higher packet sizes.  Consult your local distribution partner's support team, if you  require additional information on this feature. Note How to extend the size of an isochronous packet up to 11.000  byte at S800:  • See register 0xF1000048, ADV_INQ_3, Max IsoSize [1] in  Table 156: Advanced register: Advanced feature inquiry For further details read How does bandwidth affect the frame rate?. Requirements for PC and IEEE1394b Note For FireWire accessories see  https://www.alliedvision.com/en/contact  Caution As mentioned earlier, it is very important not to exceed an  inrush energy of 18 mWs in 3 ms. (This means that a device,   when powered via 12 V bus power, must never draw more  than 1.5 A, especially in the first 3 ms.) Higher inrush current may damage the physical interface chip  of the camera and/or the PHY chip in your PC. For a single Stingray camera inrush current may not be a  problem. But daisy chaining multiple cameras or supplying bus  power via (optional) Hirose power out to circuitry with  unknown inrush currents needs careful design considerations. Example1: IEEE1394b bandwidth of Pike cameras Pike model Resolution Frame rate...

  • Page 39: Example 2: More Than One Pike Camera At Full Speed

    FireWire Pike model Resolution Frame rate Bandwidth Pike F-1100B, F-1100C 10.7 megapixel 2.6 fps (single-tap) 26.6 MByte/s 4.9 fps (dual-tap) 50.0 MByte/s Pike F-1600B, F-1600C 15.8 megapixel 1.7 fps (single-tap) 25.7 MByte/s 3.1 fps (dual-tap) 46.8 MByte/s Table 5: Pike model bandwidth (continued) Note All data are calculated using Raw8 / Mono8 color mode. Higher  bit depths or color modes will double or triple bandwidth   requirements. Example 2: More than one Pike camera at full speed Due to the fact that one Pike camera can, depending on its settings, saturate a ...

  • Page 40: Firewire Hot-Plug And Screw-Lock Precautions

    FireWire FireWire hot-plug and screw-lock precautions Caution Hot-plug precautions • Although FireWire devices can theoretically be hot-  plugged without powering down equipment. Allied Vision  strongly recommends turning off the computer power,  before connecting a digital camera to it. • Static electricity or slight plug misalignment during  insertion may short-circuit and damage components. • The physical ports may be damaged by excessive  electrostatic discharge (ESD), when connected under  powered conditions. It is good practice to ensure proper  grounding of computer case and camera case to the  same ground potential, before plugging the camera cable  into the port of the computer. This ensures that no  excessive difference of electrical potential exists between  computer and camera. • As mentioned earlier, it is very important not to exceed  the inrush energy of 18 mWs in 3 ms. (This means that a  device, when powered via 12 V bus power, must never  draw more than 1.5 A, especially in the first 3 ms.) • Higher inrush current may damage the physical interface  chip of the camera and/or the PHY chip in your PC. For a single Stingray camera inrush current may not be a  problem. But daisy chaining multiple cameras or  supplying bus power via (optional) Hirose power out to  circuitry with unknown inrush currents needs careful  design considerations. Screw-lock precautions •...

  • Page 41: Operating System Support

    FireWire Operating system support Operating system IEEE1394a IEEE1394b Linux Full support Full support Apple Mac OS  Full support Full support Microsoft Windows XP Full support With SP3 the default speed for IEEE1394b is  S100 (100 Mbit/s). A download and registry  modification is available from Microsoft to  restore performance to either S400 or S800. Note: The Windows IEEE1394 driver only  supports IEEE1394a. For IEEE1394b use either the FirePackage or  install the driver provided with the IEEE1394  Bus Driver Package. (Both drivers replace the  Microsoft OHCI IEEE1394 driver, but the  second is 100% compliant to the driver of  Microsoft. This way, applications using the  MS1394 driver will continue to work.) Microsoft Windows Vista Full support Windows Vista including SP1/SP2 supports  IEEE1394b only with S400. Note: The Windows IEEE1394 driver only  supports IEEE1394a. For IEEE1394b use either the FirePackage or  install the driver provided with the IEEE1394  Bus Driver Package. (Both drivers replace the  Microsoft OHCI IEEE1394 driver, but the  second is 100% compliant to the driver of  Microsoft. This way, applications using the ...

  • Page 42: Specifications

    Effective chip size 4.7 mm × 3.6 mm Cell size 7.4 µm × 7.4 µm Picture size (max.) 640 × 480 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 27: C-Mount cross section (VGA size filter)) Adjustable CS-Mount: 12.526 mm (in air), Ø 25.4 mm (32 tpi), mechanical  flange back distance: 7.9 mm (see Figure 26: CS-Mount cross section (Pike F-032B, F-032C)) 14-bit Color modes Pike F-032C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps; 30 fps; 60 fps; 120 fps up to 208 fps in Format_7 (Mono8) Gain control Manual: 0 to 22 dB (0.0353 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 18 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 105 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Table 8: Pike F-032B, F-032C (fiber) model specifications Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 43 IEEE1394b (IIDC V1.31), 2 × copper connectors (bilingual) (daisy chain) Fiber: IEEE1394b, 2 connectors: 1 × copper (bilingual), 1 × GOF connector (2 ×  optical fiber on LCLC), (daisy chain) Power requirements DC 8 V to 36 V via IEEE1394 cable or 12-pin Hirose Power consumption Typical 5 W @ 12 VDC Fiber: typical 5.75 W @ 12 VDC (@ full resolution and maximum frame rate) Dimensions (L × W × H) 96.8 × 44 × 44 mm Mass (typical) 250 g Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-032B: protection glass Pike F-032C: IR cut filter Optional accessories Pike F-032B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-032C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads  Table 8: Pike F-032B, F-032C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 44: Pike F-100B, F-100C (Fiber)

    Specifications Pike F-100B, F-100C (fiber) Feature Specification Sensor ON Semiconductor KAI-1020 with microlens CCD, progressive scan Type 2/3 (10.5 mm diagonal)  Effective chip size 7.4 mm × 7.4 mm Cell size 7.4 µm × 7.4 µm Picture size (max.) 1000 × 1000 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 28: C-Mount cross section (large filter)) 14-bit Color modes Pike F-100C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps; 30 fps; 60 fps up to 60 fps in Format_7 (Mono8) Gain control Manual: 0 to 22 dB (0.0353 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 43 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 32 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Smart functions Auto gain control (AGC), auto exposure control (AEC), real-time shading  correction, Look-up table (LUT), 64 MByte image memory, mirror, binning, ...
  • Page 45 Specifications Feature Specification Mass (typical) 250 g Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-100B: protection glass Pike F-100C: IR cut filter Optional accessories Pike F-100B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-100C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads  Table 9: Pike F-100B, F-100C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 46: Pike F-145B, F-145C (Fiber) (-15Fps*)

    Specifications Pike F-145B, F-145C (fiber) (-15fps*) * Variant: F-145-15fps only This variant offers lower speed (only 15 fps), but better image quality. Feature Specification Sensor Sony Semiconductor ICX285 with EXview HAD microlens CCD, progressive scan Type 2/3 (11.2 mm diagonal) Effective chip size 9.0 mm × 6.7 mm Cell size 6.45 µm × 6.45 µm Picture size (max.) 1388 × 1038 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 28: C-Mount cross section (large filter)) 14-bit Color modes Pike F-145C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps; 30 fps (* Variant: F-145-15fps only up to 15  fps) up to 30 (16*) fps in Format_7 (Mono8/12 no sub-sampling) Gain control Manual: 0 to 32 dB (0.0358 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 39 (71*) µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 22 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Smart functions...
  • Page 47 Specifications Feature Specification Power consumption Typical 5 W @ 12 VDC Fiber: typical 5.75 W @ 12 VDC (@ full resolution and maximum frame rate) Dimensions (L × W × H) 96.8 × 44 × 44 mm Mass (typical) 250 g  Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-145B: protection glass Pike F-145C: IR cut filter Optional accessories Pike F-145B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-145C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads  Table 10: Pike F-145B, F-145C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 48: Pike F-210B (Fiber)

    Specifications Pike F-210B (fiber) Feature Specification Sensor ON Semiconductor KAI-2093 with microlens CCD, progressive scan  Type 1 (16.3 mm diagonal) Effective chip size 14 mm × 8.0 mm Cell size 7.4 µm × 7.4 µm Picture size (max.) 1920 × 1080 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 28: C-Mount cross section (large filter)) 14-bit Monochrome modes Mono8, Mono12, Mono16 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps; 30 fps up to 31 fps in Format_7 (Mono8, no sub-sampling) Gain control Manual: 0 to 22 dB (0.0353 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 43 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External Trigger Shutter  Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 15 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Smart functions Auto gain control (AGC), auto exposure control (AEC), real-time shading  correction, Look-up table (LUT), 64 MByte image memory, mirror, binning,  sub-sampling, High SNR, storable user sets Two configurable inputs, four configurable outputs RS232 port (serial port, IIDC V1.31)
  • Page 49 Specifications Feature Specification Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-210B: protection glass Optional accessories Pike F-210B: IR cut filter, IR pass filter On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) M39-Mount suitable for e.g. Voigtländer optics Adjustable M39-Mount: 28.80 mm (in air); M39 × 26 tpi mechanical flange back to filter distance: 24.2 mm (see Figure 36: M39-Mount  cross section (Pike F-210 and Pike F-421)) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads Table 11: Pike F-210B (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 50: Pike F-421B, F-421C (Fiber)

    Specifications Pike F-421B, F-421C (fiber) Feature Specification Sensor ON Semiconductor KAI-04022 with microlens CCD, progressive scan Type 1.2 (21.4 mm diagonal)  Effective chip size 15 mm × 15 mm Cell size 7.4 µm × 7.4 µm Picture size (max.) 2048 × 2048 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 28: C-Mount cross section (large filter)) 14-bit Color modes Pike F-421C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps; 30 fps up to 16 fps in Format_7 (Mono8) Gain control Manual: 0 to 22 dB (0.0353 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 70 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 6 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Smart functions Auto gain control (AGC), auto exposure control (AEC), real-time shading  correction, Look-up table (LUT), 64 MByte image memory, mirror, binning, ...
  • Page 51 Specifications Feature Specification Mass (typical) 250 g  Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-421B: protection glass Pike F-421C: IR cut filter Optional accessories Pike F-421B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-421C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) M39-Mount suitable for e.g. Voigtländer optics Adjustable M39-Mount: 28.80 mm (in air); M39 × 26 tpi mechanical flange back to filter distance: 24.2 mm (see Figure 36: M39-Mount  cross section (Pike F-210 and Pike F-421)) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads Table 12: Pike F-421B, F-421C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 52: Pike F-505B, F-505C (Fiber)

    Specifications Pike F-505B, F-505C (fiber) Feature Specification Sensor Sony Semiconductor ICX625 with Super HAD microlens CCD, progressive scan Type 2/3 (11.0 mm diagonal) Effective chip size 8.5 mm × 7.1 mm Cell size 3.45 µm × 3.45 µm Picture size (max.) 2452 × 2054 pixels (Format_7 Mode_0) Lens mount Adjustable C-Mount: 17.526 mm (in air); Ø 25.4 mm (32 tpi) mechanical flange back to filter distance: 12.5 mm (see Figure 28: C-Mount cross section (large filter)) 14-bit Color modes Pike F-505C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 13 fps up to 14* fps in Format_7 (Mono8 no sub-sampling) * at 11000 bytes per packet Gain control Manual: 0 to 24 dB (0.0359 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 27 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable  trigger delay Image buffer Up to 5 frames Look-up tables 16 user-defined (14-bit  14-bit); gamma (0.45 and 0.7) Smart functions Auto gain control (AGC), auto exposure control (AEC), real-time shading ...
  • Page 53 Specifications Feature Specification Dimensions (L × W × H) 96.8 × 44 × 44 mm Mass (typical) 250 g Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-505B: protection glass Pike F-505C: IR cut filter Optional accessories Pike F-505B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-505C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads  Table 13: Pike F-505B, F-505C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 54: Pike F-1100B, F-1100C (Fiber)

    Specifications Pike F-1100B, F-1100C (fiber) Feature Specification Sensor ON Semiconductor KAI-11002 with microlens CCD, progressive scan Type 35 mm (43.3 mm diagonal) Effective chip size 37.25 mm × 25.7 mm Cell size 9.0 µm × 9.0 µm Picture size (max.) 4008 × 2672 pixels Lens mount Standard: F-Mount: 46.5 mm (in air) Maximum protrusion: 26 mm (see Figure 35: F-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) Optional: M42-Mount: 45.5 mm (in air) Maximum protrusion: 28 mm (Figure 42: M42-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) Optional: M58-Mount: 20.5 mm (in air) Maximum protrusion: 8 mm (Figure 48: M58-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) 14-bit Color modes Pike F-1100C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps up to 2.6* fps (single-tap) / up to 4.9* fps (dual-tap) in Format_7 (Mono8 no  sub-sampling) * at 11000 bytes per packet User can switch between single-tap and dual-tap. Gain control Manual: 0 to 24 dB (0.0359 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 129 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable ...
  • Page 55 Specifications Feature Specification Digital interface IEEE1394b (IIDC V1.31), 2 × copper connectors (bilingual) (daisy chain) Fiber: IEEE1394b, 2 connectors: 1 × copper (bilingual), 1 × GOF connector (2 ×  optical fiber on LCLC), (daisy chain) Power requirements DC 8 V to 36 V via IEEE1394 cable or 12-pin Hirose Power consumption Typical single-tap: 5 W @ 12 VDC Fiber: typical 5.5 W @ 12 VDC Typical dual-tap: 5.5 W @ 12 VDC fiber: typical 6.0 W @ 12 VDC (@ full resolution and maximum frame rate) Dimensions (L × W × H) 142.8 × 59 × 59 mm Mass (typical) 380 g  Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-1100B: protection glass Pike F-1100C: IR cut filter Optional accessories Pike F-1100B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-1100C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads  Table 14: Pike F-1100B, F-1100C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 56: Pike F-1600B, F-1600C (Fiber)

    Specifications Pike F-1600B, F-1600C (fiber) Feature Specification Sensor ON Semiconductor KAI-16000 with microlens CCD, progressive scan Type 35 mm (43.3 mm diagonal) Effective chip size 36.1 mm × 24 mm Cell size 7.4 µm × 7.4 µm Picture size (max.) 4872 × 3248 pixels Lens mount Standard: F-Mount: 46.5 mm (in air) Maximum protrusion: 26 mm (see Figure 35: F-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) Optional: M42-Mount: 45.5 mm (in air) Maximum protrusion: 28 mm (Figure 42: M42-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) Optional: M58-Mount: 20.5 mm (in air) Maximum protrusion: 8 mm (Figure 48: M58-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600)) 14-bit Color modes Pike F-1600C: Raw8, Raw12, Raw16, Mono8, YUV422, YUV411, RGB8 Frame rates 1.875 fps; 3.75 fps; 7.5 fps; 15 fps up to 1.7* fps (single-tap) / up to 3.1* fps (dual-tap) in Format_7 (Mono8 no  sub-sampling) * at 11000 bytes per packet User can switch between single-tap and dual-tap. Gain control Manual: 0 to 24 dB (0.0359 dB/step); auto gain (select. AOI) Shutter speed 636 µs to 67,108,864 µs (~67s); auto shutter (select. AOI) External trigger shutter Programmable, trigger level control, single trigger, bulk trigger, programmable ...
  • Page 57 Specifications Feature Specification Digital interface IEEE1394b (IIDC V1.31), 2 × copper connectors (bilingual) (daisy chain) Fiber: IEEE1394b, 2 connectors: 1 × copper (bilingual), 1 × GOF connector (2 ×  optical fiber on LCLC), (daisy chain) Power requirements DC 8 V to 36 V via IEEE1394 cable or 12-pin Hirose Power consumption Typical single-tap: 6.25 W @ 12 VDC fiber: typical 6.75 W @ 12 VDC Typical dual-tap: 6.5 W @ 12 VDC fiber: typical 7.0 W @ 12 VDC (@ full resolution and maximum frame rate) Dimensions (L × W × H) 142.8 × 59 × 59 mm Mass (typical) 380 g Operating temperature + 5 °C to + 50 °C housing temperature (without condensation) Storage temperature - 10 °C to + 70 °C ambient temperature (without condensation) Regulations CE, RoHS, REACH, WEEE, FCC  Standard accessories Pike F-1600B: protection glass Pike F-1600C: IR cut filter Optional accessories Pike F-1600B: IR cut filter, IR pass filter Pike F-1600C: protection glass On request Host adapter card, angled head, power out (Hirose) Software packages https://www.alliedvision.com/en/support/software-downloads Table 15: Pike F-1600B, F-1600C (fiber) model specifications (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 58: Absolute Quantum Efficiency (Qe)

    Specifications Absolute quantum efficiency (QE) Note All measurements were done without protection glass or  without filter.  The uncertainty in measurement of the QE values is 10.25%. This is mainly due to: • Manufacturing tolerance of the sensor • Uncertainties in the measuring apparatus itself  Note Sony provides relative response curves in their sensor data  sheets. To create the absolute QE and spectral response plots   shown in this chapter, the relative response was converted to  a normalized QE response and then adjusted as per three  measured QE values (@ 448 nm, 529 nm, 632 nm) for color  sensors and one measured QE value (@ 529 nm) for  monochrome sensors. Note Absolute QE plots for ON Semiconductor sensors The curves in the absolute QE plots shown in this chapter are   from the sensor manufacturer data sheet. The information was correct at the time of publishing. Sensor  specifications may change without notice. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 59: Pike F-032B, F-032C

    The uncertainty of measurement of the QE is +/ 10.25%. The values are typical and are subject to minor variations. 1000 1050 1100 Wavelength [nm] Figure 5: Pike F-032B, F-032C (ON Semiconductor KAI-0340) absolute QE Pike F-100B, F-100C Blue QE Green QE...

  • Page 60: Pike F-145B, F-145C

    Specifications Pike F-145B, F-145C Red QE Green QE Blue QE Monochrome QE Sony ICX285 absolute QE All measurements were done without protection glass or IR cut filter. With protection glass or filters, quantum efficiency (QE) decreases by approximately 10%. The uncertainty in measurement of the QE is +/ 10.25%. The values are typical and are subject to minor variations.

  • Page 61: Pike F-210B

    Specifications Pike F-210B Monochrome QE ON Semiconductor KAI 2093 absolute QE Note: Measured with AR coated cover glass. The uncertainty of measurement of the QE is +/ 10.25%. The values are typical and are subject to minor variations. 1000 Wavelength [nm] Figure 9: Pike F-210B (ON Semiconductor KAI-02093) absolute QE Pike F-421B, F-421C Blue QE...

  • Page 62: Pike F-505B, F-505C

    Specifications Pike F-505B, F-505C Red QE Green QE Blue QE Monochrome QE Sony ICX625 absolute QE All measurements were done without protection glass or IR cut filter. With protection glass or filters, quantum efficiency (QE) decreases by approximately 10%. The uncertainty in measurement of the QE is +/ 10.25%. The values are typical and are subject to minor variations.

  • Page 63: Pike F-1100B, F-1100C

    Specifications Pike F-1100B, F-1100C Blue QE Green QE Red QE Monochrome QE ON Semiconductor KAI 11002 absolute QE ON Semiconductor Gen 2 CFA material for color sensors Note: Measured with AR coated cover glass. The uncertainty of measurement of the QE is +/ 10.25%. The values are typical and are subject to minor variations.

  • Page 64: Camera Dimensions

    Camera dimensions Camera dimensions Note For information on sensor position accuracy: (sensor shift ×/y, optical back focal length z and sensor rotation   ) see Sensor position accuracy. Serial numbers for new front flange Camera model E-number Serial number Pike F-421B E0000882 ... from SN: 09/16-269066321 Pike F-505B E0001141 ... from SN: 09/16-269066246 Table 16: Starting serial numbers for new front flange Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 65: C-Mount

    Camera dimensions C-Mount Standard housing dimensions Interface: 2 × copper Note: different from GOF version see next page Body size: 96.8 × 44 × 44 mm (L × W × H) Mass: 250 g (without lens) Figure 15: Standard housing dimensions (C-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 66: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper Note: different from 2 × copper version see previous page Body size: 96.8 × 44 × 44 mm (L × W × H) Mass: 250 g (without lens) Figure 16: Standard housing dimensions (C-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 67: Tripod Adapter Dimensions

    Camera dimensions Tripod adapter dimensions This tripod adapter is designed for standard housings, but not for the angled  head versions. Note If you need a tripod adapter for angled head versions, please  contact Customer Care. See Contacting Allied Vision.  Tripods for F-Mount and M42-Mount (both for Pike F-1100 and  F-1600), see Tripod adapter dimensions and Tripod adapter  dimensions. Figure 17: Tripod dimensions (C-Mount) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 68: W90 Housing Dimensions

    Camera dimensions W90 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 90 degrees clockwise, so that it views  upwards. Figure 18: W90 housing dimensions (C-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 69: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 90 degrees clockwise, so that it views  upwards. Figure 19: W90 housing dimensions (C-Mount, 1× GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 70: W90 S90 Housing Dimensions

    Camera dimensions W90 S90 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 90 degrees clockwise, so that it views  upwards. The sensor is also rotated by 90 degrees clockwise. Figure 20: W90 S90 housing dimensions (C-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 71: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 90 degrees clockwise, so that it views  upwards. The sensor is also rotated by 90 degrees clockwise. Figure 21: W90 S90 housing dimensions (C-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 72: W270 Housing Dimensions

    Camera dimensions W270 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. Figure 22: W270 housing dimensions (C-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 73: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. Figure 23: W270 housing dimensions (C-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 74: W270 S90 Housing Dimensions

    Camera dimensions W270 S90 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. The sensor is also rotated by 90 degrees clockwise. Figure 24: W270 S90 housing dimensions (C-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 75: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. The sensor is also rotated by 90 degrees clockwise. Figure 25: W270 S90 housing dimensions (C-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 76: Cross Section: Cs-Mount (Pike F-032B, F-032C)

    Camera dimensions Cross section: CS-Mount (Pike F-032B, F-032C) Figure 26: CS-Mount cross section (Pike F-032B, F-032C) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 77: Cross Section: C-Mount (Vga Size Filter)

    Camera dimensions Cross section: C-Mount (VGA size filter) Pike F-032, F-100, F-145, F-505 cameras are equipped with VGA size filter. Figure 27: C-Mount cross section (VGA size filter) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 78: Cross Section: C-Mount (Large Filter)

    Camera dimensions Cross section: C-Mount (large filter) Pike F-210, F-421 are equipped with a large filter. Figure 28: C-Mount cross section (large filter) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 79: C-Mount Adjustment

    Camera dimensions C-Mount adjustment Pike cameras allow the precise adjustment of the back focus of the C-Mount by  means of a back focus ring which is threaded into the C-Mount and held by two  screws: one on the top (middle) and one on the right side of the camera. The  mechanical adjustment of the imaging device is important in order to achieve  a perfect alignment with the focal point of the lens. Individual adjustment may be required: • if you cannot focus correctly at near or far distances or • if the back focal plane of your lens does not conform to the C-Mount  back-focus specification or • if you have e.g. removed the IR cut filter. Loosen both screws on top and the right side of the camera Figure 29: Back focus adjustment Do the following: Looking in front of the lens loosen both screws on the top (middle) and  the right side of the housing (locations as shown above by arrows) with an  Allen key (1.3 × 50; order code: K 9020411). If one of this screws is not  available (angled head models W90, W270 S90), use the screw on the  other side. With the lens set to infinity or a known focus distance, set the camera to  view an object located at infinity or the known distance. Rotate the C-Mount ring and lens forward or backwards on its thread until  the object is in sharp focus. Be careful that the lens remains seated in the  C-Mount. Once focus is achieved, tighten the two locking screws without applying  excessive torque. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 80: F-Mount

    Camera dimensions F-Mount For Pike F-1100 and Pike F-1600 the following mounts will be available: • F-Mount (standard) • M42-Mount (optional) • M58-Mount (optional) Note For Pike F-1100 and Pike F-1600: • No K-Mount available  • No M39-Mount available Standard housing dimensions Interface: 2 × copper M3x3 (4x) * depending on filter 39.5 * 68.5 M3x3 (4x) 34.5 * F-Mount M4x4 (8x) 136.5 142.8 Figure 30: Standard housing (F-Mount, 2 ×...

  • Page 81: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper M3x3 (3x) * depending on filter 39.5 * 68.5 M3x3 (2x) 34.5 * F-Mount M4x4 (8x) 136.5 142.8 Figure 31: Standard housing (F-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 82: Tripod Adapter Dimensions

    Camera dimensions Tripod adapter dimensions This tripod adapter is designed for Pike F-Mount, M42-Mount, M58-Mount  standard housings. 74.5 M6, 6 mm thread depth (2x) 68.5 54.5 UNC 1/4-20, 6 mm thread depth Tripod-Adapter 74.5 x 32 x 10 (L x W x H) Figure 32: Tripod dimensions (F-Mount) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 83: W270 Housing

    Camera dimensions W270 housing Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. M3x3 (4x) * depending on filter M4x4 (8x) 68.5 F-Mount M3x3 (4x) 75.5 Ø 137.5 144.2 Figure 33: W270 housing dimensions (F-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 84: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. * depending on filter M3x3 (3x) 68.5 M4x4 (8x) F-Mount 75.5 Ø M3x3 (2x) 137.5 144.2 Figure 34: W270 housing dimensions (F-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 85: Cross Section

    Camera dimensions Cross section maximum protrusion: filter / protection glass Adjustment spacer 46.5 = F-Mount Figure 35: F-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600) F-Mount adjustment for Pike F-1100 and Pike F-1600 Different from the other Pike cameras Pike: F-1100, F-1600 have built-in filter  that cannot be removed. The dimensional adjustment cannot be done by the customer. All adjustments  have to be done by the Allied Vision factory. If you need any adjustments, please contact Customer Care: For phone  numbers and e-mail, see Contacting Allied Vision. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 86: K-Mount, M39-Mount

    Camera dimensions K-Mount, M39-Mount Note K-Mount and M39-Mounts are not available for Pike F-1100  and F-1600.  Note For other mounts (e.g. K-Mount, M39-Mount) please contact  your distributor.  Note Pike F-210 and Pike F-421 can be equipped by Allied Vision  with M39-Mount instead of C-Mount.  M39-Mount is ideally suited for Voigtländer (aka Voigtlander)  short focal length optics. See drawing below for further details. Please ask Allied Vision or your local distribution partner if you  require further information. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 87: Cross Section

    Camera dimensions Cross section Figure 36: M39-Mount cross section (Pike F-210 and Pike F-421) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 88: M42-Mount

    Camera dimensions M42-Mount Pike F-1100 and Pike F-1600 cameras can optionally be ordered with M42- Mount. Standard housing dimensions Interface: 2 × copper M3x3 (4x) * depending on filter 39 * 68.5 M3x3 (4x) 34 * M42x1 M4x4 (8x) 142.3 Figure 37: Standard housing dimensions (M42-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 89: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper M3x3 (3x) * depending on filter 39 * 68.5 34 * M42x1 M3x3 (2x) M4x4 (8x) 142.3 Figure 38: Standard housing dimensions (M42-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 90: Tripod Adapter Dimensions

    Camera dimensions Tripod adapter dimensions This tripod adapter is designed for Pike F-Mount, M42-Mount, M58-Mount  standard housings. 74.5 M6, 6 mm thread depth (2x) 68.5 54.5 UNC 1/4-20, 6 mm thread depth Tripod-Adapter 74.5 x 32 x 10 (L x W x H) Figure 39: Tripod dimensions (M42-Mount) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 91: W270 Housing Dimensions

    Camera dimensions W270 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. M3x3 (4x) * depending on filter 68.5 M42x1 M4x4 (8x) M3x3 (4x) 75.5 137.5 144.2 Figure 40: W270 housing dimensions (M42-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 92: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. M3x3 (3x) * depending on filter 68.5 M4x4 (8x) M42x1 75.5 M3x3 (2x) 137.5 144.2 Figure 41: W270 housing dimensions (M42-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 93: Cross Section

    Camera dimensions Cross section maximum protrusion: filter / protection glass Adjustment spacer optical: 45.5 Figure 42: M42-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 94: M58-Mount

    Camera dimensions M58-Mount Pike F-1100 and Pike F-1600 cameras can optionally be ordered with M58- Mount. Standard housing dimensions Interface: 2 × copper M3x3 (4x) * depending on filter 13.5 * 68.5 M3x3 (4x) 8.5 * M58x0.75 M4x4 (8x) 110.5 116.8 Figure 43: Standard housing dimensions (M58-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 95: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper M3x3 (3x) * depending on filter 13.5 * 68.5 8.5 * M3x3 (2x) M58x0.75 M4x4 (8x) 110.5 116.8 Figure 44: Standard housing dimensions (M58-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 96: Tripod Adapter Dimensions

    Camera dimensions Tripod adapter dimensions This tripod adapter is designed for Pike F-Mount, M42-Mount, M58-Mount  standard housings. 74.5 M6, 6 mm thread depth (2x) 68.5 54.5 UNC 1/4-20, 6 mm thread depth Tripod-Adapter 74.5 x 32 x 10 (L x W x H) Figure 45: Tripod dimensions (M58-Mount) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 97: W270 Housing Dimensions

    Camera dimensions W270 housing dimensions Interface: 2 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. M3x3 (4x) * depending on filter 68.5 M58x0.75 M4x4 (8x) M3x3 (4x) 75.5 137.5 144.2 Figure 46: W270 housing dimensions (M58-Mount, 2 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 98: Interface: 1 × Gof, 1 × Copper

    Camera dimensions Interface: 1 × GOF, 1 × copper This version has the sensor tilted by 270 degrees clockwise, so that it views  downwards. M3x3 (3x) * depending on filter 68.5 M58x0.75 M4x4 (8x) 75.5 M3x3 (2x) 137.5 144.2 Figure 47: W270 housing dimensions (M58-Mount, 1 × GOF, 1 × copper) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 99: Cross Section

    Camera dimensions Cross section maximum protrusion: filter / protection glass Adjustment spacer optical: 20.5 Figure 48: M58-Mount cross section (Pike F-1100 and Pike F-1600) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 100: Filter And Lenses

    Filter and lenses Filter and lenses IR cut filter: spectral transmission The following illustration shows the spectral transmission of the IR cut filter. Figure 49: Approximate spectral transmission of IR cut filter (may vary slightly by filter lot) (type Jenofilt 217) Focal length Allied Vision offers different lenses from a variety of manufacturers. The  following table lists selected image formats depending on camera type,  distance and the focal length of the lens. Note All values listed in the following tables are theoretical and  therefore only approximate values (focal length and field of   view). Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 101: Pike F-032

    Filter and lenses Pike F-032 Field of view Focal length Distance = 0.5 m Distance = 1 m 4.8 mm 0.38 m × 0.5 m 0.75 m × 1 m  8 mm 0.22 m × 0.29 m 0.44 m × 0.58 m 12 mm 0.15 m × 0.19 m 0.29 m × 0.38 m 16 mm 11 cm × 15 cm 22 cm × 29 cm 25 mm 6.9 cm × 9.2 cm 14 cm × 18 cm 35 mm 4.8 cm × 6.4 cm 9.6 cm × 13 cm 50 mm 3.3 cm × 4.4 cm 6.6 cm × 8.8 cm Table 17: Pike F-032 focal length vs. field of view Pike F-100, F-145, F-505 Field of view Focal length...

  • Page 102: Pike F-210

    Filter and lenses Pike F-210 Field of view Focal length Distance = 0.5 m Distance = 1 m 8 mm 0.6 m × 0.8 m 1.2 m × 1.6 m 12 mm 0.39 m × 0.52 m 0.78 m × 1.2 m 16 mm 0.29 m × 0.38 m 0.58 m × 0.76 m 25 mm 18 cm × 24 cm 36 cm × 49 cm 35 mm 13 cm × 17 cm 26 cm × 34 cm 50 mm 8.8 cm × 12 cm 18 cm × 23 cm Table 19: Pike F-210 focal length vs. field of view Note Lenses with focal lengths < 35 mm will very likely show ...

  • Page 103: Pike F-1100, F-1600

    Filter and lenses Pike F-1100, F-1600 Field of view Focal length Distance = 0.5 m Distance = 1 m 18 mm 64 cm × 96 cm 1.3 m × 2.0 m 21 mm 55 cm × 82cm 1.1 m × 1.7 m 25 mm 46 cm × 68 cm 0.94 m × 1.4 m 28 mm 41 cm × 61 cm 0.83 m × 1.3 m 35 mm 32 cm × 48 cm 66 cm × 99 cm 50 mm 22 cm × 32 cm 46 cm × 68 cm 90 mm 11 cm × 16 cm 24 cm × 36 cm Table 21: Pike F-1100, F-1600 focal length vs.

  • Page 104: Camera Interfaces

    Camera interfaces Camera interfaces This chapter gives you detailed information on status LEDs, inputs and outputs,  trigger features and transmission of data packets. Note For a detailed description of the camera interfaces (FireWire,  I/O connector), ordering numbers and operating instructions   see the 1394 Installation Manual, Chapter Camera interfaces. Read all notes and cautions in the 1394 Installation Manual,  before using any interfaces. IEEE1394b port pin assignment The IEEE1394b connector is designed for industrial use and has the following  pin assignment as per specification: Signal TPB- TPB+ TPA- 6 7 8 TPA+ TPA (Reference ground) VG (GND) N.C. VP (Power, VCC) TPB (Reference ground) Figure 50: IEEE1394b connector Note •...

  • Page 105: Camera I/O Connector Pin Assignment

    Camera interfaces For more information on cables and on ordering cables online  (by clicking the article and sending an inquiry) go to:  https://www.alliedvision.com/en/contact Camera I/O connector pin assignment Camera side Hirose HR25-7TR-12PA(73) connector Trigger cable color code Signal Direction Level Description External GND GND for RS232 and ext.  External Ground for  Blue power RS232 and external  power External Power +8 to +36 VDC Power supply Camera Out 4 Open emitter Camera Output 4  Pink (GPOut4) Default:  - Camera In 1 *(high) = 3 V to U Camera Input 1 (GPIn1)...
  • Page 106 Table 22: Camera I/O connector pin assignment and Pike trigger cable color coding (continued) Note 12-pin Hirose I/O cables The General Purpose I/O port uses a Hirose   HR25-7TR-12PA(73) connector on the camera side. The  mating cable connector is: • Hirose HR25-7TP-12S(72) for soldering • Hirose HR25-7TP-12SC(72) for crimping Note GP = General Purpose For a detailed description of the I/O connector and its   operating instructions see the 1394 Installation Manual,  Chapter Pike input description. Read all Notes and Cautions in the 1394 Installation Manual,  before using the I/O connector. Note For cable color and pin out information, see the Allied Vision I/O cable data sheet:  https://www.alliedvision.com/en/support/technical- documentation/accessories-data-sheets.html Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 107: Status Leds

    Camera interfaces BLUE PINK GREY YELLOW GREEN BROWN WHITE BLACK ORANGE WHITE/BLACK WHITE/BROWN TRANSPARENT SHIELD Hirose HR10A Open End Figure 51: Pike cable color coding Status LEDs Status LEDs Yellow Green (Trg/S2) (Com/S1) Figure 52: Position of status LEDs Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 108: On Led (Green)

    Camera interfaces On LED (green) The green power LED indicates that the camera is being supplied with sufficient  voltage and is ready for operation. Status LED The following states are displayed via the LED: State Description Com/S1 (green) Asynchronous and isochronous data transmission  active (indicated asynchronously to transmission  via the IEEE1394 bus) Trg/S2 (yellow) LED on  -  waiting for external trigger LED off  -  triggered / internal sync Table 23: LED indication Blink codes are used to signal warnings or error states: Warning DCAM MISC FPGA Stack Class S1 1 blink 2 blinks 3 blinks 4 blinks 5 blinks Error code S2...

  • Page 109: Control And Video Data Signals

    Camera interfaces The following sketch illustrates the series of blinks for a Format_7_error_1: Figure 53: Warning and error states You should wait for at least 2 full cycles because the display of blinking codes  starts asynchronously - e.g. on the second blink from S2. Control and video data signals The inputs and outputs of the camera can be configured by software. The  different modes are described below. Inputs Note For a general description of the inputs and warnings see the  1394 Installation Manual, Pike input description.  The optocoupler inverts all input signals. Inversion of the signal is controlled via  the IO_INP_CTRL1..2 register (see Table 25: Advanced register: Input control  on page 110). Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 110: Triggers

    Camera interfaces Polarity selectable via software Opto- Input signal Coupler Input Input state Figure 54: Input block diagram Triggers All inputs configured as triggers are linked by AND. If several inputs are being  used as triggers, a high signal must be present on all inputs in order to generate  a trigger signal. Each signal can be inverted. The camera must be set to external  triggering to trigger image capture by the trigger signal. Input/output pin control All input and output signals running over the camera I/O connector are  controlled by an advanced feature register. Register Name Field Description 0xF1000300 IO_INP_CTRL1 Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 6] Reserved Polarity 0: Signal not inverted...

  • Page 111: Io_Inp_Ctrl 1-2

    Camera interfaces IO_INP_CTRL 1-2 The Polarity flag determines whether the input is low active (0) or high active  (1). The input mode can be seen in the following table. The PinState flag is used  to query the current status of the input. The PinState bit reads the inverting optocoupler status after an internal  negation. See Figure 54: Input block diagram on page 110. This means that an open input sets the PinState bit to 0. (This is different to  Allied Vision Marlin, where an open input sets PinState bit to 1.) Mode Default 0x00 0x01 Reserved 0x02 Trigger input Input 1 0x03 Reserved 0x06 Sequence Step 0x07 Sequence Reset 0x08 .. 0x1F Reserved Table 26: Input routing Note If you set more than 1 input to function as a trigger input, all  trigger inputs are ANDed.  Trigger delay Pike cameras feature various ways to delay image capture based on external  trigger. With IIDC V1.31 there is a standard CSR at Register F0F00534/834h to control  a delay up to FFFh × time base value.
  • Page 112 Camera interfaces Register Name Field Description 0xF0F00534 TRIGGER_DELAY_INQUIRY Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) Abs_Control_Inq [1] Capability of control with  absolute value Reserved One_Push_Inq One-push auto mode  (controlled automatically by  the camera once) Readout_Inq Capability of reading out the  value of this feature ON_OFF Capability of switching this  feature ON and OFF Auto_Inq Auto mode (controlled  automatically by the camera) Manual_Inq Manual mode (controlled by  user) Min_Value [8 to 19] Minimum value for this feature Max_Value [20 to 31] Maximum value for this feature Table 27: Trigger delay inquiry register Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 113: Trigger Delay Advanced Register

    Camera interfaces Register Name Field Description 0xF0F00834 TRIGGER_DELAY Presence_Inq Presence of this feature: 0:N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the  value field 1: Control with value in the  absolute value CSR. If this bit=1  the value in the value field has  to be ignored. [2 to 5] Reserved ON_OFF Write ON or OFF this feature Read: Status of the feature ON=1 OFF=0 [7 to 19] Reserved Value [20 to 31] Value Table 28: Trigger Delay CSR The cameras also have an advanced register which allows even more precise  image capture delay after receiving a hardware trigger. Trigger delay advanced register Register Name Field...

  • Page 114: Outputs

    Camera interfaces Note • Switching trigger delay to ON also switches external  Trigger_Mode_0 to ON.  • This feature works with external Trigger_Mode_0 only. Outputs Note For a general description of the outputs and warnings see the  1394 Installation Manual, Chapter Pike output description.  Output features are configured by software. Any signal can be placed on any  output. The main features of output signals are described below: Signal Description IntEna (Integration Enable) signal This signal displays the time in which exposure was made. By  using a register this output can be delayed by up to 1.05 seconds. Fval (Frame valid) signal This feature signals readout from the sensor. This signal Fval  follows IntEna. Busy signal This indicator appears when the exposure is being made; the  sensor is being read from or data transmission is active. The  camera is busy. Table 30: Output signals Output mode selectable Polarity via software selectable via software Operation state...

  • Page 115: Io_Outp_Ctrl 1-4

    Camera interfaces IO_OUTP_CTRL 1-4 The outputs (Output mode, Polarity) are controlled via 4 advanced feature  registers (see Table 31: Advanced register: Output control on page 115). The Polarity field determines whether the output is inverted or not. The output  mode can be viewed in the table below. The current status of the output can  be queried and set via the PinState. It is possible to read back the status of an output pin regardless of the output  mode. This allows for example the host computer to determine if the camera  is busy by simply polling the BUSY output. Note Outputs in Direct Mode: For correct functionality the Polarity should always be set to 0   (SmartView: Trig/IO tab, Invert=No). Register Name Field Description 0xF1000320 IO_OUTP_CTRL1 Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) PWMCapable Indicates if an output pin  supports the PWM feature. See Table 33: PWM  configuration registers on page  118. [2 to 6] Reserved Polarity 0: Signal not inverted 1: Signal inverted [8 to 10] Reserved Output mode [11 to 15] Mode See Table 32: Output routing ...

  • Page 116: Output Modes

    Camera interfaces Output modes Mode Default / description 0x00 0x01 Output state follows PinState bit Using this mode, the Polarity bit has to be  set to 0 (not inverted). This is necessary  for an error free display of the output  status. 0x02 Integration enable Output 1 0x03 Reserved 0x04 Reserved 0x05 Reserved 0x06 FrameValid 0x07 Busy Output 2 0x08 Follow corresponding input (Inp1 Out1, Inp2  Out2) 0x09 PWM (=pulse-width modulation) 0x0A..0x0F Reserved 0x10..0x1F Reserved Table 32: Output routing PinState 0 switches off the output transistor and produces a low level over the ...
  • Page 117 Camera interfaces External Trigger Input, falling edge Trigger_Mode_0 Delay set by register Trigger_Delay + offset Integration_Enable (IntEna) Delay set by register IntEna_Delay IntEna delayed Frame_Valid (Fval) Busy Figure 56: Output impulse diagram Note The signals can be inverted.  Caution Firing a new trigger while IntEna is still active can result in  missing image.  Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 118: Pulse-Width Modulation

    Camera interfaces Note • Note that trigger delay in fact delays the image capture  whereas the IntEna_Delay only delays the leading edge   of the IntEna output signal but does not delay the image  capture. • As mentioned before, it is possible to set the outputs by  software. Doing so, the achievable maximum frequency  is strongly dependent on individual software capabilities.  As a rule of thumb, the camera itself will limit the toggle  frequency to not more than 700 Hz. Pulse-width modulation The 2 inputs and 4 outputs are independent. Each output has pulse-width  modulation (PWM) capabilities, which can be used (with additional external  electronics) for motorized speed control or autofocus control. Period (in µs) and pulse width (in µs) are adjustable via the following registers  (see also examples in PWM: Examples in practice on page 119): Register Name Field Description 0xF1000800 IO_OUTP_PWM1 Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) Reserved [2 to 3] Reserved MinPeriod [4 to 19] Minimum PWM period in µs  (read only) [20 to 27] Reserved [28 to 31] Reserved 0xF1000804 PulseWidth...

  • Page 119: Pwm: Minimum And Maximum Periods And Frequencies

    Camera interfaces Period PulseWidth Figure 57: PulseWidth and Period definition Note Note the following conditions: • PulseWidth  Period  • Period  MinPeriod PWM: minimum and maximum periods and frequencies In the following formulas you find the minimum/maximum periods and  frequencies for the pulse-width modulation (PWM). period 3μs  frequency -------------------- - ------- 333.33kHz period 3μs frequency ---------------------- - 15.26Hz 6 –...

  • Page 120: Pixel Data

    Camera interfaces Example 1: Set PWM with 1kHz at 30% pulse width. RegPeriod ------------------------------------- - -------------------------- - 1000 6 – 6 – 10 s 10 s frequency 1kHz   RegPulseWidth RegPeriod 30% 1000 30% Formula 2: PWM example 1 Example 2: Set PWM with 250 Hz at 12% pulse width. RegPeriod ------------------------------------- - ------------------------------ 4000 6 – 6 –...

  • Page 121: Description Of Video Data Formats

    Camera interfaces Field Description data_length Number of bytes in the data field Tag field shall be set to zero channel Isochronous channel number, as programmed in the iso_channel field of the  cam_sta_ctrl register tCode Transaction code shall be set to the isochronous data block packet tCode Synchronization value (sync bit) This is one single bit. It indicates the start of a new frame. It shall be set to 0001h on the first isochronous data block of a frame, and shall  be set to zero on all other isochronous blocks Video data payload Shall contain the digital video information Table 35: Description of data block packet format • The video data for each pixel are output in either 8-bit or 14-bit format  (Packed 12-Bit Mode: 12-bit format). • Each pixel has a range of 256 or 16384 (Packed 12-Bit Mode: 4096)  shades of gray. • The digital value 0 is black and 255 or 16383 (Packed 12-Bit Mode: 4095)  is white. In 16-bit mode the data output is MSB aligned. Description of video data formats The following tables provide a description of the video data format for the ...
  • Page 122 Camera interfaces <YUV8 (4:2:2) format> (K+Pn-4) (K+Pn-4) (K+Pn-4) (K+Pn-3) (K+Pn-2) (K+Pn-2) (K+Pn-2) (K+Pn-1) Table 36: YUV8 (4:2:2) format: Source: IIDC V1.31 (continued) <YUV8 (4:1:1 format) Each component has 8-bit data. <YUV8 (4:1:1) format> (K+0) (K+0) (K+1) (K+0) (K+2) (K+3) (K+4) (K+4) (K+5) (K+4) (K+6) (K+7) (K+Pn-8) (K+Pn-8) (K+Pn-7) (K+Pn-8)
  • Page 123 (K+1) (K+2)  [3..0] (K+0)  [3..0]  [11..4]  [11..4]  [3..0] (K+3) (K+3) (K+4) (K+5)  [3..0]  [3..0] (K+2) (K+4)  [11..4]  [11..4]  [3..0]  [11..4] (K+5) (K+6) (K+7) (K+7)  [3..0] (K+6) Table 40: Packed 12-Bit Mode (mono and raw) Y12 format (Allied Vision) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 124 Y, R, G, B Signal level (decimal) Data (hexadecimal) Highest 0xFF 0xFE 0x01 Lowest 0x00 Figure 58: Data structure of Mono8, RGB8; Source: IIDC V1.31 / Y(Mono8/Raw8) format: Allied Vision <YUV8> Each component (Y, U, V) has 8-bit data. The Y component is the same as in the  above table. U, V Signal level (decimal) Data (hexadecimal) Highest (+) 0xFF 0xFE...
  • Page 125 0x0000 Figure 60: Data structure of Y(Mono16); Source: IIDC V1.31 <Y(Mono12)> Y component has 12-bit data. The data type is unsigned. Signal level (decimal) Data (hexadecimal) Highest 4095 0x0FFF 4094 0x0FFE 0x0001 Lowest 0x0000 Table 41: Data structure of Packed 12-Bit Mode (mono and raw) (Allied Vision) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 126: Description Of The Data Path

    Description of the data path Description of the data path Pike block diagrams The following diagrams illustrate the data flow and the bit resolution of image  data after being read from the CCD sensor chip in the camera. The individual  blocks are described in more detail in the following paragraphs. For sensor data  see Specifications on page 42. Monochrome models Gain Offset Channel Horizontal Shading Sensor balance mirror correction Analog Analog Analog 14 bit 14 bit 14 bit Camera control IEEE 1394b Frame HSNR Horizontal...

  • Page 127: Color Models

    Description of the data path Color models Gain White balance Offset Channel Horizontal Sensor Analog Analog Analog 14 bit 14 bit 14 bit balance mirror Camera control Frame HSNR Horizontal Horizontal Shading 16 bit 14 bit 14 bit 14 bit 14 bit memory control...
  • Page 128 Description of the data path Note Automatic adjustment of gain (and offset) is implemented in  SmartView and is not available on register basis.  Channel adjustment with SmartView ( 1.5) > Prerequisites: • Test sheet with continuous monochrome gradient • Pike camera with defocused lens • Pike color cameras set to RAW8 or RAW16 (debayering: none) • In case of using AOI, be aware that the middle vertical line (+/- 20 pixel) is  part of the AOI. To carry out an adjustment in SmartView, perform the following steps: In SmartView click Extras  Adjust channels... or use Alt+Ctrl+A. The following window opens: Figure 63: SmartView: channel adjustment (>1.5 up to 1.9.1) Note Program button is only available for Allied Vision.

  • Page 129: Dual-Tap Offset Adjustment With Smartview (1.10 Or Greater)

    Description of the data path before after Figure 64: Example of channel adjustment: Pike F-032B Dual-tap offset adjustment with SmartView (1.10 or greater) Prerequisites: • Lens cap • Test sheet with continuous monochrome gradient • Only following cameras: Pike F-032, Pike F-100, Pike F-210, Pike F-421,  Pike F-505, Pike F-1100, and Pike F-1600 • Pike camera with defocused lens • Pike color cameras set to RAW8 or RAW16 (debayering: none) • In case of using AOI, be aware that the middle vertical line (+/- 20 pixel) is  part of the AOI. • First do offset adjustment, then do gain adjustment.
  • Page 130 Description of the data path Figure 65: SmartView: channel adjustment (gain+offset) (1.10 and greater) Put on lens cap. Set gain adjustment slider and offset adjustment slider to 0. Click several times Offset adjustment until the slider does not move any  more. Put off lens cap. Take test sheet with vertical continuous monochrome gradient, defocus  lens and start image acquisition. Activate Gain auto adjustment. Now left and right channel should be adjusted for all gray values, so that  vertical line is no more visible. To save these settings in the user profiles, see User profiles on page 354ff.  and Table 197: User profile: stored settings on page 357  (CHANNEL_ADJUST_CTRL, CHANNEL_ADJUST_VALUE,  ADV_CHN_ADJ_OFFSET, ADV_CHN_ADJ_OFFSET+1). Note Channel adjustment should be done in the same gain region as  in your real application.  If you use a much greater gain in your application, it may be  necessary to do the dual-tap offset adjustment again. Dual-tap offset adjustment is done once in the Allied Vision  factory and saved via Program button in User set 0. The Program button is not available for the user. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 131: White Balance

    Description of the data path White balance There are two types of white balance: • one-push white balance: white balance is done only once (not  continuously) • auto white balance (AWB): continuously optimizes the color  characteristics of the image Pike color cameras have both one-push white balance and auto white balance.  White balance is applied so that non-colored image parts are displayed non- colored. From the user's point, the white balance settings are made in register 80Ch of  IIDC V1.31. This register is described in more detail below. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 132 Description of the data path Register Name Field Description 0xF0F0080C WHITE_BALANCE Presence_Inq [0] Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the Value field 1: Control with value in the Absolute value  CSR If this bit=1, the value in the Value field will  be ignored. [2 to 4] Reserved One_Push Write 1: begin to work (self-cleared after  operation) Read: 1: in operation 0: not in operation If A_M_Mode = 1, this bit will be ignored. ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON A_M_MODE Write: set mode Read: read current mode 0: MANUAL...

  • Page 133: One-Push White Balance

    Description of the data path Note While lowering both U/B and V/R registers from 284 towards 0,  the lower one of the two effectively controls the green gain.  Figure 66: U/V slider range Type Range Range in dB  10 dB Pike color cameras  0 to 568 Table 43: Manual range of U/B and V/R for Pike models The increment length is ~0.0353 dB/step. One-push white balance Note Configuration To configure this feature in control and status register (CSR),  ...
  • Page 134 Description of the data path Note The following ancillary conditions should be observed for  successful white balance:  • There are no stringent or special requirements on the  image content, it requires only the presence of equally  weighted RGB pixels in the image. If the image capture is active (e.g. IsoEnable set in register 614h), the frames  used by the camera for white balance are also output on the IEEE1394 bus. Any  previously active image capture is restarted after the completion of white  balance. The following flow diagram illustrates the one-push white balance sequence. Pause image capture Capture image via one-shot Repeat steps nine times Calculate and set correction values Restart image capture if necessary Figure 67: One-push white balance sequence Finally, the calculated correction values can be read from the WHITE_BALANCE ...
  • Page 135 Description of the data path Auto white balance can also be enabled by using an external trigger. However,  if there is a pause of >10 seconds between capturing individual frames this  process is aborted. Note The following ancillary conditions should be observed for  successful white balance:  • There are no stringent or special requirements on the  image content, it requires only the presence of equally  weighted RGB pixels in the image. • Automatic white balance can be started both during  active image capture and when the camera is in idle  state. Note Configuration To set position and size of the control area   (Auto_Function_AOI) in an advanced register, see Table 171:  Advanced register: Autofunction AOI on page 334. AUTOFNC_AOI affects the auto shutter, auto gain and auto white balance  features and is independent of the Format7 AOI settings. If this feature is  switched off the work area position and size will follow the current active  image size. Within this area, the R-G-B component values of the samples are added and  used as actual values for the feedback. The following drawing illustrates the AUTOFNC_AOI settings in greater detail. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 136: Auto Shutter

    Description of the data path AOI: X-size AF_AREA_POSITION: Left,Top Sampling grid for Auto-Function AF_AREA_SIZE: Width: n x 4 Figure 68: AUTOFNC_AOI positioning The algorithm is based on the assumption that the R-G-B component sums of  the samples are equal, i.e., it assumes that the mean of the sampled grid pixels  is to be monochrome. Auto shutter In combination with auto white balance, Pike cameras are equipped with auto- shutter feature. When enabled, the auto shutter adjusts the shutter within the default shutter  limits or within those set in advanced register F1000360h in order to reach the  reference brightness set in auto exposure register. Note Target gray level parameter in SmartView corresponds to  Auto_exposure register 0xF0F00804 (IIDC).  Increasing the auto exposure value increases the average  brightness in the image and vice versa. Increasing the auto exposure value increases the average brightness in the  image and vice versa. The applied algorithm uses a proportional plus integral controller (PI ...
  • Page 137 Description of the data path Register Name Field Description 0xF0F0081C SHUTTER Presence_Inq [0] Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the Value field 1: Control with value in the Absolute value CSR If this bit=1, the value in the Value field will be  ignored. [2 to 4] Reserved One_Push Write 1: begin to work (self-cleared after  operation) Read: 1: in operation 0: not in operation If A_M_Mode = 1, this bit will be ignored. ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON A_M_MODE Write: set mode Read: read current mode 0: MANUAL 1: AUTO [8 to 19] Reserved...

  • Page 138: Auto Gain

    Description of the data path Auto gain All Pike cameras are equipped with auto gain feature. Note Configuration To configure this feature in an advanced register, see Table   170: Advanced register: Auto gain control on page 333. When enabled auto gain adjusts the gain within the default gain limits or within  the limits set in advanced register F1000370h in order to reach the brightness  set in auto exposure register as reference. Increasing the auto exposure value (aka target gray value) increases the  average brightness in the image and vice versa. The applied algorithm uses a proportional plus integral controller (PI  controller) to achieve minimum delay with zero overshot. The following table shows both the gain and auto exposure CSR. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 139 Description of the data path Register Name Field Description 0xF0F00820 GAIN Presence_Inq [0] Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the value field 1: Control with value in the absolute  value CSR If this bit=1 the value in the value field  has to be ignored. [2 to 4] Reserved One_Push Write: Set bit high to start Read: Status of the feature: Bit high: WIP Bit low: Ready ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON A_M_MODE Write: set mode Read: read current mode 0: MANUAL 1: AUTO [8 to 19] Reserved Value [20 to 31] Read/Write Value...
  • Page 140 Description of the data path Register Name Field Description 0xF0F00804 AUTO_EXPOSURE Presence_Inq [0] Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the value field 1: Control with value in the absolute  value CSR If this bit=1 the value in the value field  has to be ignored. [2 to 4] Reserved One_Push Write: Set bit high to star Read: Status of the feature: Bit high: WIP Bit low: Ready ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON A_M_MODE Write: set mode Read: read current mode 0: MANUAL 1: AUTO [8 to 19] Reserved Value [20 to 31] Read/Write Value...

  • Page 141: Manual Gain

    Description of the data path Note • Values can only be changed within the limits of gain CSR. • Changes in auto exposure register only have an effect   when auto gain is active. • Auto exposure limits are 50 to 205. (SmartViewCtrl1 tab: Target gray level) Manual gain Pike cameras are equipped with a gain setting, allowing the gain to be manually  adjusted on the fly by means of a simple command register write. The following ranges can be used when manually setting the gain for the  analog video signal: Type Range Range in dB Increment length Pike color models  0 to 565 0 to 20 dB ~0.0353 dB/step Pike monochrome  1 to 630 0 to 22 dB models Pike F-145B 0 to 900 0 to 32 dB ~0.0358 dB/step Pike F-145C...

  • Page 142: Brightness (Black Level Or Offset)

    Description of the data path Brightness (black level or offset) It is possible to set the black level in the camera within the following ranges: 0 to +16 gray values (@ 8 bit) Increments @ 8 bit for Pike cameras: Pike model Increments [LSB] F-032B, F-032C 1/16 F-100B, F-100C 1/16 F-145B, F-145C 1/64 F-210B 1/16 F-421B, F-421C 1/16 F-505B, F-505C 1/64 F-1100B, F-1100C 1/64 Table 48: Increments for setting the black level Note Setting the gain does not change the offset (black value).

  • Page 143: Horizontal Mirror Function

    Description of the data path Register Name Field Description 0xF0F00800 BRIGHTNESS Presence_Inq [0] Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the value field 1: Control with value in the absolute value  CSR If this bit= 1 the value in the value field  has to be ignored [2 to 4] Reserved One_Push Write: Set bit high to start Read: Status of the feature: Bit high: WIP Bit low: Ready ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON A_M_MODE Write: set mode Read: read current mode 0: MANUAL 1: AUTO [8 to 19] Reserved Value...
  • Page 144 Description of the data path Note Configuration To configure this feature in an advanced register, see Table   174: Advanced register: Mirror image on page 336. Note The use of the mirror function with color cameras and image  output in RAW format has implications on the Bayer-ordering   of the colors. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 145 Description of the data path Mirror OFF: R-G-G-B for Pike F-145C and F-505C Mirror ON: G-R-B-G Pike 145 C and Pike F-505C Mirror OFF: G-R-B-G for all other Pike models Mirror ON: R-G-G-B for all other Pike models Figure 69: Mirror and Bayer order Note During switchover one image may be temporarily corrupted.  Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 146: Shading Correction

    Description of the data path Shading correction Shading correction is used to compensate for non-homogeneities caused by  lighting or optical characteristics within specified ranges. To correct a frame, a multiplier from 1 to 2 is calculated for each pixel in 1/256 steps: this allows for shading to be compensated by up to 50%. Besides generating shading data off-line and downloading it to the camera, the  camera allows correction data to be generated automatically in the camera  itself. Note • Shading correction does not support the mirror function. • If you use shading correction, do not change the mirror   function. • Due to binning and sub-sampling in the Format_7 modes  read the following hints to build shading image in  Format_7 modes. Building shading image in Format_7 modes horizontal Binning/sub-sampling is always done after shading correction. Shading is  always done on full horizontal resolution. Therefore shading image has always  to be built in full horizontal resolution. vertical Binning/sub-sampling is done in the sensor, before shading correction.  Therefore shading image has to be built in the correct vertical resolution. Note Build shading image always with the full horizontal resolution  (0 × horizontal binning / 0 × horizontal sub-sampling), but with ...

  • Page 147: How To Store Shading Image

    Description of the data path How to store shading image There are two storing possibilities: • After generating the shading image in the camera, it can be uploaded to  the host computer for nonvolatile storage purposes. • The shading image can be stored in the camera itself. The following pictures describe the process of automatic generation of  correction data (Pike F-032C). Surface plots and histograms were created using  the ImageJ program. 255.0 surface plot histogram Count: 307200 Min: 79 Mean: 135.337 Max. 19 StdDev. 30.497 Mode: 88 (4200) Figure 70: Shading correction: Source image with non-uniform illumination •...

  • Page 148: Automatic Generation Of Correction Data

    Description of the data path Automatic generation of correction data Requirements Shading correction compensates for non-homogeneities by giving all pixels the  same gray value as the brightest pixel. This means that only the background  must be visible and the brightest pixel has a gray value of less than 255 when  automatic generation of shading data is started. It may be necessary to use a neutral white reference, e.g. a piece of paper,  instead of the real image. Algorithm After the start of automatic generation, the camera pulls in the number of  frames set in the GRAB_COUNT register. Recommended values are 2, 4, 8, 16,  32, 64, 128 or 256. An arithmetic mean value is calculated from them (to  reduce noise). After this, a search is made for the brightest pixel in the mean value frame. The  brightest pixel(s) remain unchanged. A factor is then calculated for each pixel  to be multiplied by, giving it the gray value of the brightest pixel. All of these multipliers are saved in a shading reference image. The time  required for this process depends on the number of frames to be calculated  and on the resolution of the image. Correction alone can compensate for shading by up to 50% and relies on full  resolution data to minimize the generation of missing codes. How to proceed: Set GrabCount to # of desired frames Set BuildImage Flag to true Poll SHGD_Control Register until Busy and BuildImage Flag are...
  • Page 149 Description of the data path Configuration and storing non-volatile Note To configure this feature in an advanced register, see Table   164: Advanced register: Shading on page 326. To store shading image data into non-volatile memory, see  Non-volatile memory operations on page 328. Note • The SHDG_CTRL register should not be queried at very  short intervals. This is because each query delays the   generation of the shading image. An optimal interval  time is 500 ms. Note • The calculation of shading data is always carried out at  the current resolution setting. If the AOI is later larger   than the window in which correction data was  calculated, none of the pixels lying outside are corrected. • For Format_7 mode, it is advisable to generate the  shading image in the largest displayable frame format.  This ensures that any smaller AOIs are completely  covered by the shading correction. • The automatic generation of shading data can also be  enabled when image capture is already running. The  camera then pauses the running image capture for the  time needed for generation and resumes after  generation is completed.

  • Page 150: Loading A Shading Image Out Of The Camera

    Description of the data path 255.0 surface plot histogram Count: 307200 Min: 139 Mean: 157.039 Max: 162 StdDev: 2.629 Mode: 158 (84449) Figure 72: Example of shaded image • On the left you see the image after shading correction. • The surface plot on the right clearly shows nearly no more gradient of the  brightness (0: brightest  255: darkest pixels). The remaining gradient is  related to the fact that the source image is lower than 50% on the right  hand side. • The histogram shows a peak with very few different gray values. Loading a shading image out of the camera GPDATA_BUFFER is used to load a shading image out of the camera. Because ...

  • Page 151: Loading A Shading Image Into The Camera

    Description of the data path Query limits from register: SHDG_INFO and GPDATA_INFO Set EnableMemRD to true (1) Set AddrOffset to 0 Read n databytes GPDATA_BUFFER Repeat steps until Increase all data is read AddrOffset by n bytes Check EnableMemRD for no change Set EnableMemRD to false (0)

  • Page 152: Look-Up Table (Lut) And Gamma Function

    Description of the data path Query limits from register: SHDG_INFO and GPDATA_INFO Set EnableMemWR to true (1) Set AddrOffset to 0 Write n databytes GPDATA_BUFFER Repeat steps until Increase all data is written AddrOffset by n bytes Check EnableMemWR for no change Set EnableMemWR to false (0)
  • Page 153 Description of the data path The address lines of the RAM are connected to the incoming digital data, these  in turn point to the values of functions which are calculated offline, e.g. with a  spreadsheet program. This function needs to be loaded into the camera's RAM before use. One example of using an LUT is the gamma LUT: There are two gamma LUTs (gamma=0.7 and gamma=0.45) 0.45 Output = (Input)  and Output = (Input) These two gamma LUTs are used with all Pike models. Gamma is known as compensation for the nonlinear brightness response of  many displays e.g. CRT monitors. The look-up table converts the incoming  14 bit from the digitizer to outgoing up to 14-bit. Output = f (Input) Pike, gamma=0.45 Pike, gamma=0.7 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000...

  • Page 154: Loading An Lut Into The Camera

    Description of the data path Note • The input value is the 14-bit value from the digitizer.  • The two gamma LUTs use LUT 14 and 15.  • Gamma 1 (gamma=0.7) switches on LUT 14, gamma 2  (gamma=0.45) switches on LUT 15. After overriding LUT  14 and 15 with a user defined content, gamma  functionality is no longer available until the next full  initialization of the camera. • LUT content is volatile if you do not use the user profiles  to save the LUT. Loading an LUT into the camera Loading the LUT is carried out through the data exchange buffer called  GPDATA_BUFFER. As this buffer can hold a maximum of 2 KB, and a complete  LUT at 16384 × 14-bit is 28 KB, programming can not take place in a one block  Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 155 Description of the data path write step because the size of an LUT is larger than GPDATA_BUFFER.  Therefore input must be handled in several steps. The flow diagram below  shows the sequence required to load data into the camera. Query limits from register: LUT_INFO and GPDATA_INFO Set EnableMemWR to true (1) Set AddrOffset to 0 Write n databytes GPDATA_BUFFER Repeat steps until Offset is increased all data is written in camera after n bytes are written Check EnableMemWR for...

  • Page 156: Defect Pixel Correction (Pike F-1100, F-1600 Only)

    Description of the data path Defect pixel correction (Pike F-1100, F-1600 only) ON Semiconductor sensors for Pike F-1100, F-1600 are delivered with standard  class 2 sensors, which allow certain types of defect pixels according to the  following ON Semiconductor definitions. Defect pixel definitions for Pike F-1100 The following defect pixel definitions are according data sheet for ON  Semiconductor KAI-11002. Description Definition Class X Class 0 Class 1 Class 2 Class 2 Monochrome Monochrome Color only Monochrome with microlens with microlens only...

  • Page 157: Defect Pixel Definitions For Pike F-1600

    A group of 2 to N contiguous major  defect pixels, but no more than W  N=20 N=20 N=20 adjacent defects horizontally. Column defect A group of more than 10 contiguous  major defect pixels along a single  column. Table 51: Defect pixel definitions: Pike F-1600 (ON Semiconductor KAI-16000 sensors) Allied Vision factory default settings For each ON Semiconductor 11 Megapixel and 16 Megapixel sensor, ON  Semiconductor provides a defect pixel map according to their specifications,  see Defect pixel definitions for Pike F-1100 on page 156 and Defect pixel  definitions for Pike F-1600 on page 157. The customer can see these defect pixel values via SmartView. It's  recommended to make a backup of the factory default defect pixel map by  saving this file via Smart view before adding some changes to the list, see  Defect pixel editor in SmartView on page 158. Allied Vision defect pixel map Allied Vision has defined its own defect pixel list format. This results in the ...

  • Page 158: Defect Pixel Editor In Smartview

    Description of the data path 890;2157;1 891;2157;1 1724;752;1 1725;752;1 1726;753;1 1724;753;1 75;2165;1 137;2486;1 2120;1384;1 14;38;1 X and Y coordinates show single defect pixel, if Height = 1. X and Y coordinates show a column defect, if Height 1. Number of lines starting at position (this is only true in Format_7 Mode_0 and  with full AOI): Figure 77: Coordinate system Defect pixel editor in SmartView With SmartView 1.13 or greater you can edit the defect pixels directly in the  camera (Adv 4 tab). Info We strongly recommend to make a backup of the factory  default settings. Therefore save the defect pixel map (stored in   the camera) into a csv file, before making any changes. If you delete one or several pixels (or if you make any  manipulations of the defect pixel list), you will loose the  original defect pixel list. Starting the camera or SmartView does not initiate the download of the defect  pixel list.
  • Page 159 Description of the data path Figure 78: SmartView: Adv 4 tab: Defect pixel correction Features: • Upload from SmartView to the camera. • Download from the camera to SmartView. • Activate/Deactivate defect pixel correction (factory default setting:  activated on startup of SmartView) • Save/load of Allied Vision-own defect pixel map for external use • Displaying current defect pixels of the camera • Add/remove defect pixels With an upload to and download from the camera you can manipulate the  defect data stored in the camera. Additionally you can activate and deactivate  defect pixel correction entirely. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 160 Description of the data path Section Check box / button/ combo box/ Description list / slider Defect pixel correction Defect pixel correction on Activate check box for applying defect pixel  correction. Note: This check box is not activated on  SmartView startup in general. Activation of DPC is factory default for the  camera. Setting of the check box is only  dependent on current setting in the camera,  but not on startup of SmartView. Edit sensor defects Loads current defect pixel data into the  camera and opens the Defect pixel editor in  SmartView. Table 52: SmartView Edit settings: Adv 4 tab (Defect pixel correction) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 161 Description of the data path Editor Check box / buttons Description Edit defect pixels Save file Saves defect pixel data in a CSV file (Allied Vision -own  defect pixel file). Load file An Open dialog opens. Choose the following file type: • Allied Vision defect files (*.csv) [defect values are  loaded into the Edit sensor defects dialog] Add defect Here you can add more defect pixels manually. For a  single defect pixel enter X and Y value. For a column enter X value only (whole column defect) or  X and Y value and height (partial column defect). Remove Mark one or more defect pixels and click Remove to  delete defect pixels. Clear Deletes all defect pixels from the editor. Upload Changed defect pixel data are loaded into the camera. If  you clicked Clear, the defect pixel map in the camera is  deleted. We strongly recommend to save the defect pixel map  (stored in the camera) into a csv file, before uploading  data. Cancel Cancels all actions done in the editor.

  • Page 162: Defect Pixel Editor: More Details

    Description of the data path Defect Pixel editor: more details Some reasons why you should use the editor: • Depending on the environment conditions where the camera is used, it  may happen that more defect pixels will occur. This depends on the  operation time of the camera/sensor. In that case you are able to add new  identified defect pixels to the list. • The ON Semiconductor defect pixel file, used as the factory setting, lists  the whole column as a defect column, although there may be only 10 or  more defect pixels in this column. In this case you can define the real  defect pixels. To edit defect pixels in Edit sensor defects dialog manually: Double-click defect pixel value or click Add defect. Add defect dialog opens. Figure 79: Add defect dialog For a single defect pixel: Enter X and Y coordinates. For adjacent defect pixels in a column: Enter X and Y for starting point and  End Y for the last of the adjacent defect pixels in this column. The height  will be calculated automatically. The defect pixels are stored non-volatile in the camera, when you click Upload in the Edit sensor defects dialog.

  • Page 163: Binning (Monochrome Models Only)

    Description of the data path Binning (monochrome models only) 2 ×, 4 ×, 8 × binning Definition Binning is the process of combining neighboring pixels while being read out  from the CCD chip. Note • Only monochrome Pike cameras have this feature. • Binning does not change offset, brightness or blacklevel.  Binning is used primarily for 3 reasons: • A reduction in the number of pixels; thus, the amount of data while  retaining the original image area angle • An increase in the frame rate (vertical binning only) • A brighter image, resulting in an improvement in the signal-to-noise ratio  of the image (depending on the acquisition conditions) Signal-to-noise ratio (SNR) and signal-to-noise separation specify the quality of  a signal with regard to its reproduction of intensities. The value signifies how  high the ratio of noise is in regard to the maximum achievable signal intensity. The higher this value, the better the signal quality. The unit of measurement  used is generally known as the decibel (dB), a logarithmic power level. 6 dB is ...

  • Page 164: Vertical Binning

    Description of the data path • 4 × full binning (a combination of 4 × H-binning and 4 × V-binning) • 8 × full binning (a combination of 8 × H-binning and 8 × V-binning) Vertical binning Vertical binning increases the light sensitivity of the camera by a factor of two  (4 or 8) by adding together the values of two (4 or 8) adjoining vertical pixels  output as a single pixel. This is done directly in the horizontal shift register of  the sensor. Format_7 Mode_2 By default and without further remapping use Format_7 Mode_2 for 2 × vertical binning. This reduces vertical resolution, depending on the model. 2 × vertical binning 4 × vertical binning Figure 80: 2 × vertical binning and 4 × vertical binning 8 ×...

  • Page 165: Horizontal Binning

    Description of the data path Note Vertical resolution is reduced, but signal-to noise ratio (SNR)  is increased by about 3, 6 or 9 dB (2 ×, 4 × or 8 × binning).  Note If vertical binning is activated the image may appear to be  over-exposed and may require correction.  Note The image appears vertically compressed in this mode and no  longer exhibits a true aspect ratio.  Horizontal binning In horizontal binning adjacent horizontal pixels in a line are combined digitally  in the FPGA of the camera without accumulating the black level: 2 × horizontal binning: 2 pixel signals from 2 horizontal neighboring pixels are  combined. 4 × horizontal binning: 4 pixel signals from 4 horizontal neighboring pixels are  combined. 8 × horizontal binning: 8 pixel signals from 8 horizontal neighboring pixels are  combined. Light sensitivity This means that in horizontal binning the light sensitivity of the camera is also ...

  • Page 166: Full Binning, 4 × Full Binning, 8 × Full Binning

    Description of the data path 2 × horizontal binning 4 × horizontal binning Figure 82: 2 × horizontal binning and 4 × horizontal binning 8 × horizontal binning Figure 83: 8 × horizontal binning Note The image appears horizontally compressed in this mode and  does no longer show true aspect ratio.  If horizontal binning is activated the image may appear to be  over-exposed and must eventually be corrected.

  • Page 167: Sub-Sampling (Monochrome And Color Models)

    Description of the data path 2 × full binning 4 × full binning Figure 84: 2 × and 4 × full binning 8 × full binning Figure 85: 8 × full binning Sub-sampling (monochrome and color models) What is sub-sampling? Definition Sub-sampling is the process of skipping neighboring pixels (with the same ...
  • Page 168 Description of the data path Similar to binning mode the cameras support horizontal, vertical and h+v sub- sampling mode. Format_7 Mode_4 By default and without further remapping use Format_7 Mode_4 for • monochrome models: 2 out of 4 horizontal sub-sampling • color models: 2 out of 4 horizontal sub-sampling The different sub-sampling patterns are shown below. 2 out of 4 2 out of 8 2 out of 16 Figure 86: Horizontal sub-sampling (monochrome) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 169 Description of the data path 2 out of 4 2 out of 8 2 out of 16 Figure 87: Horizontal sub-sampling (color) Note The image appears horizontally compressed in this mode and  no longer exhibits a true aspect ratio.  Format_7 Mode_5 By default and without further remapping use Format_7 Mode_5 for • monochrome models: 2 out of 4 vertical sub-sampling • color models: 2 out of 4 vertical sub-sampling Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 170 Description of the data path The different sub-sampling patterns are shown below. 2 out of 4 2 out of 8 2 out of 16 Figure 88: Vertical sub-sampling (monochrome) 2 out of 4 2 out of 8 2 out of 16 Figure 89: Vertical sub-sampling (color) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 171 Description of the data path Note The image appears vertically compressed in this mode and no  longer exhibits a true aspect ratio.  Format_7 Mode_6 By default and without further remapping use Format_7 Mode_6 for 2 out of 4 H+V sub-sampling The different sub-sampling patterns are shown below. 2 out of 4 H+V sub-sampling Figure 90: 2 out of 4 H+V sub-sampling (monochrome) 2 out of 8 H+V sub-sampling Figure 91: 2 out of 8 H+V sub-sampling (monochrome) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 172 Description of the data path 2 out of 16 H+V sub-sampling Figure 92: 2 out of 16 H+V sub-sampling (monochrome) 2 out of 4 H+V sub-sampling Figure 93: 2 out of 4 H+V sub-sampling (color) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 173 Description of the data path 2 out of 8 H+V sub-sampling Figure 94: 2 out of 8 H+V sub-sampling (color) 2 out of 16 H+V sub-sampling Figure 95: 2 out of 16 H+V sub-sampling (color) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 174: Binning And Sub-Sampling Access

    Description of the data path Note Changing sub-sampling modes involves the generation of new  shading reference images due to a change in the image size.  Binning and sub-sampling access The binning and sub-sampling modes described in the last two chapters are  only available as pure binning or pure sub-sampling modes. A combination of  both is not possible. As you can see there is a vast amount of possible combinations. But the  number of available Format_7 modes is limited and lower than the possible  combinations. Thus access to the binning and sub-sampling modes is implemented in the  following way: • Format_7 Mode_0 is fixed and can not be changed • A maximum of 7 individual Allied Vision modes can be mapped to  Format_7 Mode_1 to Mode_7 (see Figure 96: Mapping of possible Format_7 modes to F7M1 to F7M7  on page 176) • Mappings can be stored via register (see Format_7 mode mapping on  page 346) and are uploaded automatically into the camera on camera  reset. • The default settings (per factory) in the Format_7 modes are listed in the  following table Format_7 Pike monochrome models: Format_7 Pike color models: Format_7 Mode_0 full resolution, no binning,...
  • Page 175 Description of the data path Note • A combination of binning and sub-sampling modes is not possible.  Use either pure binning or pure sub-sampling modes. • The Format_ID numbers 0 to 31 in the binning /  sub-sampling list do not correspond to any of the  Format_7 modes. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 176 Description of the data path Format_ID (see p346)Allied Vision modes F7 modes according to IIDC 1394 0 × horizontal 0 × vertical 2 × horizontal F7M0 (no change) 4 × horizontal F7M1 8 × horizontal  0 × horizontal 2 × vertical F7M2 2 × horizontal 4 × horizontal F7M3 mapping of 8 × horizontal  each of 32 modes F7M4 0 × horizontal 4 × vertical to F7M1..F7M7...

  • Page 177: Quick Parameter Change Timing Modes

    Description of the data path Note Configuration To configure this feature in an advanced register, see Table   186: Advanced register: Format_7 mode mapping on page  346. Quick parameter change timing modes Why new timing modes? Former timing of the Pike cameras showed the same behavior as Marlin  cameras: • Frame rate or transfer rate is always constant (precondition: shutter  transfer time) • The delay from shutter update until the change takes place: up to 3  frames. Figure 97: Former standard timing on page 177 demonstrates this  behavior. It shows that the camera receives a shutter update command  while the sensor is currently integrating (Sync is low) with shutter setting  400. The camera continues to integrate and this image is output with the  next FVal. The shutter change command becomes effective with the next  falling edge of sync and finally the image taken with shutter 200 is output  with a considerable delay. • Parameters that are sent to the camera faster than the maximum frame  rate per second are stored in a FIFO and are activated in consecutive  images. Shutter Update Command Current Charge Time integrates image continues integrating...

  • Page 178: Standard Parameter Update Timing

    Description of the data path Therefore you can choose between the following update timing modes: • Standard Parameter Update Timing (slightly modified from previous Pike  cameras) • New: Quick Format Change Mode In the following you find a short description of both timing modes: Standard Parameter Update Timing The Standard Parameter Update Timing keeps the frame rate constant and  does not create any gaps between two image transfers via bus (precondition:  exposure (shutter) time must be smaller than transfer time). • Frame rate / transfer rate is always constant (if shutter time  transfer time) • Delay from shutter update until change takes place is always 2 frames  (delay from update command reception by FPGA and not by  microcontroller) • Parameters sent to the camera faster than maximum frame rate are no  longer stored in a FIFO. The last sent parameter will be activated for the  next image. All others will be dropped. This ensures that the last image is  shot with the last shutter setting. New: Quick Format Change Mode (QFCM) The Quick Format Change Mode creates gaps between two images. Current  exposure is interrupted and the new exposure is started immediately with new  parameters if during exposure (integration/shutter) an new shutter command  is received.

  • Page 179: How To Transfer Parameters To The Camera

    Description of the data path How to transfer parameters to the camera The following 3 variants of transferring the parameters are available with the  firmware 3.×: Transfer mode Advantage Disadvantage Encapsulated Update (begin/ • easy to use (standard quad  • one write access per register  end) writes in camera register is  access possible) Parameter-List Update • only one write access for all  • not so easy to use (block  parameters writes) • fastest hostcamera  • maximum 64 entries for  transfer (from 5 parameters  parameter list on faster than encapsulated ...

  • Page 180: Parameter-List Update

    Description of the data path Fast Parameter Update Timing Quick Format Change Mode After the parameter update stop command all  After the parameter update start command a  changed parameters are valid for the available next  current transfer is interrupted. A started exposure  image. Frame rate is constant. will be interrupted until the next parameter update  stop command. Exposure of the next image with  new parameters is started. There may be a gap between two succeeding  images but images are always transmitted  completely. Table 56: Encapsulated Update (begin/end): comparison of standard timing and fast timing 2 If after end of time-out (10 seconds after Quick Format Change Mode) no  parameter update end is sent, all changes will become valid. A new write event of parameter update begin starts time-out again. Parameter-List Update In the Parameter-List Update mode a complete list with IIDC addresses and ...

  • Page 181: Standard Update (Iidc)

    Description of the data path Camera timing is described in the following table. Fast Parameter Update Timing Quick Format Change Mode (QFCM) After block write command is processed in the  After transfer of the parameter list via block write a  camera all changed parameters are valid for the  current transfer will be finished. A started exposure  available next image. Frame rate is constant. will be interrupted until the microcontroller has  processed the list and copied it into the FPGA.  Exposure of the next image with new parameters is  started. There may be a gap between two images. Table 58: Parameter-List Update: comparison of standard timing and QFCM Standard Update (IIDC) In the Standard Update (IIDC) mode single parameter are sent to the camera. • Standard Update (IIDC)shows same behavior as Marlin •...

  • Page 182: Packed 12-Bit Mode

    Description of the data path Packed 12-Bit Mode All Pike cameras have the so-called Packed 12-Bit Mode. This means: two 12- bit pixel values are packed into 3 bytes instead of 4 bytes. B/w cameras Color cameras Packed 12-Bit MONO camera mode Packed 12-Bit RAW camera mode SmartView: MONO12 SmartView: RAW12 Mono and raw mode have the same implementation. Table 60: Packed 12-Bit Mode Note For data block packet format see Table 40: Packed 12-Bit  Mode (mono and raw) Y12 format (Allied Vision) on page 123.  For data structure see Table 41: Data structure of Packed 12- Bit Mode (mono and raw) (Allied Vision) on page 125. The color codings are implemented via Vendor Unique Color_Coding according  to IIDC V1.31: COLOR_CODING_INQ @ 024h to 033h, IDs=128-255) See Table 152: Format_7 control and status register on page 309. Mode Color_Coding Packed 12-Bit MONO ECCID_MONO12 ID=132 Packed 12-Bit RAW ECCID_RAW12 ID=136 Table 61: Packed 12-Bit Mode: color coding High SNR mode (High Signal Noise Ratio) Note Configuration...

  • Page 183: Frame Memory And Deferred Image Transport

    Description of the data path This enhances both the dynamic range as well as the signal-to-noise ratio. Consequently adding 256 8-bit images will lead to a potential signal-to-noise  enhancement of 24 dB or a resulting bit depth of 16 bit. Note • The camera must be idle to toggle this feature on/off.  Idle means: no image acquisition, no trigger.  • Set grab count and activation of HighSNR in one single write access. Note • The averaged image is output at a lower frame rate  roughly equivalent to fps_old/N, where N is the number   of images averaged. In fact, due to camera internal  conditions, and according to which format and mode  settings are in use, it can vary slightly to be closer  sometimes to 1/ ((N/fps_old) + T_shutter). It's  impractical to express in a formula or tables, across all  camera models and modes. But these notes should be  sufficient to help each user determine that the camera  behaves as described. • The potential SNR enhancement may be lower when  using more than 8-bit original bit depth. • Select 16-bit image format in order to take advantage of  the full potential SNR and DNR (DyNamic Range)  enhancements. • For 8-bit video modes, the internal HSNR calculations are  done with 14-bit.
  • Page 184 Description of the data path Model Memory size Pike F-032B, F-032C 105 frames Pike F-032B, F-032C fiber Pike F-100B, F-100C 32 frames Pike F-100B, F-100C fiber Pike F-145B, F-145C 22 frames Pike F-145B, F-145C fiber Pike F-145B, F-145C-15fps 22 frames Pike F-145B, F-145C fiber-15fps Pike F-210B 15 frames Pike F-210B fiber Pike F-421B, F-421C 6 frames Pike F-421B, F-421C fiber Pike F-505B, F-505C 5 frames Pike F-505B, F-505C fiber Pike F-1100B, F-1100C 11 frames Pike F-1100B, F-1100C fiber Pike F-1600B, F-1600C 7 frames Pike F-1600B, F-1600C fiber Table 62: Image buffer memory size Deferred image transport is especially useful for multi-camera applications: ...

  • Page 185: Holdimg Mode

    Description of the data path HoldImg mode By setting the HoldImg flag, transport of the image over the IEEE1394 bus is  stopped completely. All captured images are stored in the internal ImageFiFo.  The camera reports the maximum possible number of images in the FiFoSize  variable. Note • Pay attention to the maximum number of images that  can be stored in the image buffer. If you capture more   images than the number in FiFoSize, the oldest images  are overwritten. • The extra SendImage flag is set to true to import the  images from the camera. The camera sends the number  of images set in the NumOfImages parameter. • If NumOfImages is 0, all images stored in the image  buffer will be sent. • If NumOfImages is not 0, the corresponding number of  images will be sent. • If the HoldImg field is set to false, all images in  ImageFIFO will be deleted. No images will be sent. • The last image in the image buffer will be corrupted,  when simultaneously used as input buffer while being  read out. In this case read out one image less than  maximum buffer size. • NumOfImages is incremented after an image was read  out of the sensor and therefore stored into the onboard  image buffer.
  • Page 186 Description of the data path Figure 99: Example: Controlling deferred mode (SmartView - Direct Access; Pike F-032C) For a description of the commands see the following table: rw Address Value Description 10 rd F1000260 82006900h Check how many images are left in image buffer wr F1000260 86006901h Read out the second image of image buffer rd F1000260 82006901h Check how many images are left in image buffer wr F1000260 86006901h Read out the first image of image buffer rd F1000260 82006902h Check that two images are in image buffer wr F0F0061C 82000000h Do second one-shot...

  • Page 187: Fastcapture Mode

    Description of the data path FastCapture mode Note This mode can be activated only in Format_7.  By setting FastCapture to false, the maximum frame rate both for image  acquisition and read out is associated with the packet size set in the  BYTE_PER_PACKET register. The lower this value is, the lower the attainable  frame rate is. By setting FastCapture to true, all images are recorded at the highest possible  frame rate, i.e. the setting above does not affect the frame rate for the image  intake but only the read out. The speed of the image transport over the  IEEE1394 bus can be defined via the BytesPerPacket register. This mode is  ideal for applications where a burst of images need to be recorded at the  highest sensor speed but the output can be at a lower frame frequency to save  bandwidth. Similar to the HoldImg mode, captured images will be stored in the internal  image buffer, if the transport over the IEEE1394 bus is slower than images are  captured. Color interpolation (Bayer demosaicing) The color sensors capture the color information via so-called primary color (R- G-B) filters placed over the individual pixels in a Bayer mosaic layout. An  effective Bayer  RGB color interpolation already takes place in all Pike color  version cameras. In color interpolation a red, green or blue value is determined for each pixel.  An Allied Vision proprietary Bayer demosaicing algorithm is used for this  interpolation (maximum 3x3), optimized for both sharpness of contours as well  as reduction of false edge coloring. × Figure 100: Bayer demosaicing (example of 3x3 matrix) Color processing can be bypassed by using so-called RAW image transfer.

  • Page 188: Sharpness

    Description of the data path RAW mode is primarily used to • save bandwidths on the IEEE1394 bus • achieve higher frame rates • use different Bayer demosaicing algorithms on the PC (for Pike F-145 and  Pike F-505 the first pixel of the sensor is RED, for all other Pike the first  pixel is GREEN followed by RED). Note If the PC does not perform Bayer to RGB post-processing, the  monochrome image will be superimposed with a   checkerboard pattern. Sharpness The Pike color models are equipped with a two step sharpness control,  applying a discreet horizontal high pass in the Y channel as shown in the next  three line profiles. Sharpness 0, 1 and 2 is calculated with the following scheme: Sharpness value -0.25 +1.5 -0.25 -0.5 -0.5 Table 64: Sharpness scheme Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 189: Hue And Saturation

    Description of the data path Figure 101: Sharpness: left: 0, middle: 1, right: 2 Note Sharpness does not show any effect on Pike color models in  the Raw8 and Raw16 format, because color processing is put   off in all Raw formats. Note Configuration To configure this feature in feature control register, see Table   150: Feature control register on page 306. Hue and saturation Pike CCD color models are equipped with hue and saturation registers. The hue register at offset 810h allows the color of objects to be changed  without altering the white balance, by +/- 40 steps (+/- 10°) from the nominal  perception. Use this setting to manipulate the color appearance after having  carried out the white balance. The saturation register at offset 814h allows the intensity of the colors to be  changed between 0 and 200% in steps of 1/256. This means a setting of zero changes the image to black and white and a setting  of 511 doubles the color intensity compared to the nominal one at 256. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 190: Color Correction

    Hue and saturation do not show any effect on Pike color  models in the Raw8 and Raw16 format, because color   processing is switched off in all Raw formats. Color correction Why color correction? The spectral response of a CCD is different of those of an output device or the  human eye. This is the reason for the fact that perfect color reproduction is not  possible. In each Pike camera there is a factory setting for the color correction  coefficients, see GretagMacbeth ColorChecker on page 191. Color correction is needed to eliminate the overlap in the color channels. This  overlap is caused by the fact that: • Blue light: is seen by the red and green pixels on the CCD • Red light: is seen by the blue and green pixels on the CCD • Green light: is seen by the red and blue pixels on the CCD The color correction matrix subtracts out this overlap. Color correction in Allied Vision cameras In Allied Vision cameras the color correction is realized as an additional step in  the process from the sensor data to color output. Color correction is used to harmonize colors for the human eye. With other  Allied Vision (color) cameras so far, you had the opportunity to use it or to  switch it off. Pike cameras introduce for the first time the so-called color correction matrix.  This means: you are now able to manipulate the color-correction coefficients  yourself. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 191: Color Correction: Formula

    Description of the data path Color correction: formula Before converting to the YUV format, color correction on all color models is  carried out after Bayer demosaicing via a matrix as follows:    red* Crr red Cgr green Cbr blue    green* Cgg green blue    blue* Cgb green blue Formula 4: Color correction GretagMacbeth ColorChecker Sensor-specific coefficients C  are scientifically generated to ensure that ...

  • Page 192: Switch Color Correction On/Off

    Description of the data path Switch color correction on/off Color correction can also be switched off in YUV mode: Note Configuration To configure this feature in an advanced register, see Table   172: Advanced register: Color correction on page 335. Note Color correction is deactivated in RAW mode.  Color conversion (RGB  YUV) The conversion from RGB to YUV is made using the following formulae:    0.59 0.11    – – 0.169 0.33 0.498 B 128 (@ 8 bit) ...

  • Page 193: Serial Interface

    Description of the data path Serial interface All Pike cameras are equipped with the SIO (serial input/output) feature as  described in IIDC V1.31. This means that the Pike’s serial interface can be used  as a general RS232 interface. Data written to a specific address in the IEEE1394 address range will be sent  through the serial interface. Incoming data of the serial interface is put in a  camera buffer and can be polled via simple read commands from this buffer.  Controlling registers enable the settings of baud rates and the check of buffer  sizes and serial interface errors. Note • Hardware handshaking is not supported. • Typical PC hardware does not usually support   230400 bps or more. Base address for the function is: F0F02100h. To configure this feature in access control register (CSR): Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 194 Description of the data path Offset Name Field Description 000h SERIAL_MODE_REG Baud_Rate [0 to 7] Baud rate setting WR: Set baud rate RD: Read baud rate 0: 300 bps 1: 600 bps 2: 1200 bps  3: 2400 bps  4: 4800 bps  5: 9600 bps  6: 19200 bps 7: 38400 bps 8: 57600 bps 9: 115200 bps 10: 230400 bps Other values reserved Char_Length [8 to 15] Character length setting WR: Set data length (7 or 8 bit) RD: Get data length 7: 7 bits 8: 8 bits Other values reserved Parity [16 to 17] Parity setting WR: Set parity RD: Get parity setting...
  • Page 195 Description of the data path Offset Name Field Description 0004h SERIAL_CONTROL_REG RE Receive enable RD: Current status WR: 0: Disable 1: Enable Transmit enable RD: Current status WR: 0: disable 1: Enable [2 to 7] Reserved SERIAL_STATUS_REG TDRD Transmit data buffer ready Read only 0: not ready 1: ready Reserved RDRD [10] Receive data buffer ready Read only 0: not ready 1: ready [11] Reserved ORER [12] Receive data buffer overrun error...
  • Page 196 Description of the data path Offset Name Field Description 008h RECEIVE_BUFFER_ RBUF_ST [0 to 7] SIO receive buffer status STATUS_CONTRL RD: Number of bytes pending in  receive buffer WR: Ignored RBUF_CNT [8 to 15] SIO receive buffer control RD: Number of bytes to be read from  the receive FiFo WR: Number of bytes left for readout  from the receive FiFo [16 to 31] Reserved 00Ch TRANSMIT_BUFFER_ TBUF_ST [0 to 7] SIO output buffer status STATUS_CONTRL RD: Space left in TX buffer WR: Ignored TBUF_CNT [8 to 15] SIO output buffer control RD: Number of bytes written to  transmit FiFo WR: Number of bytes to transmit [16 to 31] Reserved 010h...
  • Page 197 Description of the data path To read data: Query RDRD flag (buffer ready?) and write the number of bytes the host  wants to read to RBUF_CNT. Read the number of bytes pending in the receive buffer RBUF_ST (more  data in the buffer than the host wanted to read?) and the number of  bytes left for reading from the receive FiFo in RBUF_CNT (host wanted to  read more data than were in the buffer?). Read received characters from SIO_DATA_REGISTER, beginning at char 0. To input more characters, repeat from step 1. To write data: Query TDRD flag (buffer ready?) and write the number of bytes to send  (copied from SIO register to transmit FiFo) to TBUF_CNT. Read the available data space left in TBUF_ST (if the buffer can hold more  bytes than are to be transmitted) and number of bytes written to transmit  buffer in TBUF_CNT (if more data is to be transmitted than fits in the  buffer). Write character to SIO_DATA_REGISTER, beginning at char 0. To output more characters, repeat from step 1. Note • Contact your local distribution partner if you require  further information or additional test programs or   software. • Allied Vision recommends the use of Hyperterminal™ or  other communication programs to test the functionality  of this feature. Alternatively use SmartView to try out  this feature. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 198: Controlling Image Capture

    Controlling image capture Controlling image capture Shutter modes The cameras support the SHUTTER_MODES specified in IIDC V1.31. For all  models this shutter is a global pipelined shutter; meaning that all pixels are  exposed to the light at the same moment and for the same time span. Pipelined Pipelined means that the shutter for a new image can already happen, while  the preceding image is transmitted. Continuous mode In continuous modes the shutter is opened shortly before the vertical reset  happens, thus acting in a frame-synchronous way. External trigger Combined with an external trigger, it becomes asynchronous in the sense that  it occurs whenever the external trigger occurs. Individual images are recorded  when an external trigger impulse is present. This ensures that even fast moving  objects can be grabbed with no image lag and with minimal image blur. Camera I/O The external trigger is fed as a TTL signal through Pin 4 of the camera I/O connector. Trigger modi Pike cameras support IIDC conforming Trigger_Mode_0 and Trigger_Mode_1  and special Trigger_Mode_15 (bulk trigger). Trigger Mode also known as Description Trigger_Mode_0 Edge mode Sets the shutter time according to the value set in ...

  • Page 199: Bulk Trigger (Trigger_Mode_15)

    Controlling image capture External Trigger input, as applied at input pin External Trigger input, after inverting opto coupler Shutter register value External Trigger input, as applied at pin External Trigger input, after inv. Opto. Integration Time Figure 102: Trigger_Mode_0 and 1 Bulk Trigger (Trigger_Mode_15) Trigger_Mode_15 is an extension to the IIDC trigger modes. One external ...
  • Page 200 Controlling image capture External Trigger input, after inverting optocoupler N x image; N: continuous, one_shot, multi_shot Figure 103: Trigger_Mode_15 (bulk trigger) The functionality is controlled via bit [6] and bitgroup [12 to 15] of the following  register. Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 201 Controlling image capture Register Name Field Description 0xF0F00830 TRIGGER_MODE Presence_Inq Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the Value field 1:  Control with value in the Absolute value  CSR If this bit = 1 the value in the Value field  has to be ignored [2 to 5] Reserved ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON In this bit = 0, other fields will be read  only. Trigger_Polarity [7] Select trigger polarity (Except for software trigger) If Polarity_Inq is 1: Write to change polarity of the trigger  input. Read to get polarity of the trigger input. If Polarity_Inq is 0: Read only. 0: Low active input 1: High active input Trigger_Source [8 to 10] Select trigger source...

  • Page 202: Trigger Delay

    Controlling image capture The screenshots below illustrate the use of Trigger_Mode_15 on a register  level: • Line #1 switches continuous mode off, leaving viewer in listen mode. • Line #2 prepares 830h register for external trigger and Mode_15. Left = continuous Middle = one-shot Right = multi-shot Line #3 switches camera back to  Line #3 toggles one-shot bit [0] of  Line #3 toggles multi-shot bit [1]  continuous mode. Only one  the one-shot register 61C so that  of the one-shot register 61C so  image is grabbed precisely with  only one image is grabbed, based  that Ah images are grabbed,  the first external trigger. on the first external trigger. starting with the first external  trigger. To repeat rewrite line three. To repeat rewrite line three. To repeat rewrite line three. Table 68: Description: using Trigger_Mode_15: continuous, one-shot, multi-shot Figure 104: Using Trigger_Mode_15: continuous, one-shot, multi-shot Note Shutter for the images is controlled by shutter register.
  • Page 203 Controlling image capture Register Name Field Description 0xF0F00534 TRIGGER_DLY_INQUIRY Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) Abs_Control_Inq [1] Capability of control with absolute  value Reserved One_Push_Inq One Push auto mode (controlled  automatically by the camera once) ReadOut_Inq Capability of reading out the value  of this feature On_Off_Inq Capability of switching this feature  ON and OFF Auto_Inq Auto Mode (controlled  automatically by the camera) Manual_Inq Manual Mode (controlled by user) Min_Value [8 to 19] Minimum value for this feature Max_Value [20 to 31] Maximum value for this feature Table 69: Trigger delay inquiry register Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 204: Trigger Delay Advanced Register

    Controlling image capture Register Name Field Description 0xF0F00834 TRIGGER_DELAY Presence_Inq Presence of this feature: 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control O: Control with value in the Value field 1: Control with value in the Absolute  value CSR If this bit = 1, the value in the Value field  has to be ignored [2 to 5] Reserved ON_OFF Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF 1: ON In this bit = 0, other fields will be read  only. [7 to 19] Reserved Value [20 to 31] Value If you write the value in OFF mode, this  field will be ignored. If ReadOut capability is not available,  then the read value will have no meaning. Table 70: CSR: Trigger delay Trigger delay advanced register In addition, the cameras have an advanced register which allows even more ...

  • Page 205: Debounce

    Controlling image capture Note • Switching trigger delay to ON also switches external  Trigger_Mode_0 to ON.  • This feature works with external Trigger_Mode_0 only. Debounce Only for input ports: There is an adjustable debounce time for trigger: separate for each input pin.  The debounce time is a waiting period where no new trigger is allowed. This  helps you to set exact one trigger. The debounce feature is applied in cases of bad signals. The aim is to let the  trigger run, when the signal is debounced. Debounce time Trigger signal Figure 105: Example of debounce time for trigger To set this feature in an advanced register, see Debounce time on page 206. To set this feature in SmartView: Trig/IO tab, Input pins table, Debounce  column. Low pass Debounce acts like a low-pass filter with debounce time acting as resistance- capacitance element. That means: with increasing debounce time trigger will  release later. Example Debounce time set to 20 µs. A switch debounces with 5 µs high pulse and 1 µs low pulse. During high pulse  an internal counter adds one cycle, during low pulse the counter subtracts one ...

  • Page 206: Debounce Time

    Controlling image capture Note The pulse width (total time of high and low pulses) must be  greater than the debounce time.  Debounce time This register controls the debounce feature of the cameras input pins. The  debounce time can be set for each available input separately. Increment is 500 ns Debounce time is set in Time × 500 ns Minimum debounce time is 1.5 µs 3 × 500 ns Maximum debounce time is ~16 ms (2 -1) × 500 ns Offset Name Field Description 0xF1000840 IO_INP_DEBOUNCE_1 Presence_Inq [0] Indicates presence of this feature  (read only) [2 to 7] Reserved Time [8 to 31] Debounce time in steps of 500 ns  (24 bit) see examples above 0xF1000844 MinValue [0 to 31] Minimum debounce time 0xF1000848 MaxValue [0 to 31] Maximum debounce time 0xF100084C [0 to 31] Reserved 0xF1000850...

  • Page 207: Exposure Time (Shutter) And Offset

    Controlling image capture Exposure time (shutter) and offset The exposure (shutter) time for continuous mode and Trigger_Mode_0 is  based on the following formula: Shutter register value × time base + offset The register value is the value set in the corresponding IIDC 1.31 register  (SHUTTER [81Ch]). This number is in the range between 1 and 4095. The shutter register value is multiplied by the time base register value (see  Table 160: Time base ID on page 321). The default value here is set to 20 µs. A camera-specific offset is also added to this value. It is different for the camera  models: Exposure time offset Camera model Exposure time offset Pike F-032 17 µs Pike F-100 42 µs Pike F-145 38 µs Pike F-145-15fps 70 µs Pike F-210 42 µs Pike F-421 69 µs Pike F-505 26 µs Pike F-1100 128 µs Pike F-1600 635 µs...

  • Page 208: Extended Shutter

    Controlling image capture Model Minimum exposure time Effective min. exp. time = Min. exp. time + offset Pike F-505 1 µs 1 µs + 26 µs = 27 µs Pike F-1100 1 µs 1 µs + 128 µs = 129 µs Pike F-1600 1 µs 1 µs + 635 µs = 636 µs Table 74: Camera-specific minimum exposure time (continued) Example: Pike F-032 Camera Register value Time base (default) Pike F-032 20 µs Table 75: Register value and time base for Pike F-032...

  • Page 209: One-Shot

    Controlling image capture Note • Exposure times entered via the 81Ch register are  mirrored in the extended register, but not vice versa.  • Longer integration times not only increase sensitivity, but  may also increase some unwanted effects such as noise  and pixel-to-pixel non-uniformity. Depending on the  application, these effects may limit the longest usable  integration time. • Changes in this register have immediate effect, even  when the camera is transmitting. • Extended shutter becomes inactive after writing to a  format/mode/frame rate register. One-shot The camera can record an image by setting the one-shot bit in the 61Ch  register. This bit is automatically cleared after the image is captured. If the  camera is placed in ISO_Enable mode, see ISO_Enable / free-run on page 212,  this flag is ignored. If one-shot mode is combined with the external trigger, the one-shot  command is used to arm it. The following screenshot shows the sequence of  commands needed to put the camera into this mode. It enables the camera to  grab exactly one image with an external trigger edge. If there is no trigger impulse after the camera has been armed, one-shot can  be canceled by clearing the bit. Figure 106: One-shot control (SmartView) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 210: One-Shot Command On The Bus To Start Of Exposure

    Controlling image capture Read = rd Address Value Description Write = wr F0F0061C 80000000 Do one-shot. F0F0061C 00000000 Read out one-shot register. F0F00830 82000000 Switch on external trigger mode 0. F0F00830 80000000 Check trigger status.  F0F00614 00000000 Stop free-run. F0F00614 80000000 Check Iso_Enable mode (free-run). F0F00614 00000000 This line is produced by SmartView. Table 77: One-shot control: descriptions One-shot command on the bus to start of exposure The following sections describe the time response of the camera using a single ...

  • Page 211: Multi-Shot

    Controlling image capture OneShot Command Decode command < 150s Integration-Start Timebase Reg. Shutter-Reg. Offset Pike F-032: 17 µs Pike F-100: 42 µs Pike F-145: 38 µs Pike F-145-15fps: 70 µs Pike F-210: 42 µs Pike F-421: 69 µs Processing Delay Pike F-505: 26 µs Pike F-1100:...

  • Page 212: Iso_Enable / Free-Run

    Controlling image capture ISO_Enable / free-run Setting the MSB (bit 0) in the 614h register (ISO_ENA) puts the camera into  ISO_Enable mode or Continuous_Shot (free-run). The camera captures an  infinite series of images. This operation can be quit by deleting the 0 bit. Asynchronous broadcast The camera accepts asynchronous broadcasts. This involves asynchronous  write requests that use node number 63 as the target node with no  acknowledge. This makes it possible for all cameras on a bus to be triggered by software  simultaneously - e.g. by broadcasting a one-shot. All cameras receive the one- shot command in the same IEEE1394 bus cycle. This creates uncertainty for all  cameras in the range of 125 µs. Inter-camera latency is described in Jitter at start of exposure on page 213. The following screenshot shows an example of broadcast commands sent with  the Firedemo example of FirePackage: Figure 108: Broadcast one-shot • Line 1 shows the broadcast command, which stops all cameras connected  to the same IEEE1394 bus. It is generated by holding the <shift> key down  while clicking on <Write>. • Line 2 generates a broadcast one_shot in the same way, which forces all  connected cameras to simultaneously grab one image. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 213: Jitter At Start Of Exposure

    Controlling image capture Jitter at start of exposure The following chapter discusses the latency time which exists for all Pike CCD  models when either a hardware or software trigger is generated, until the  actual image exposure starts. Owing to the well-known fact that an Interline Transfer CCD sensor has both a  light sensitive area and a separate storage area, it is common to interleave  image exposure of a new frame and output that of the previous one. It makes  continuous image flow possible, even with an external trigger. The uncertain time delay before the start of exposure depends on the state of  the sensor. A distinction is made as follows: FVal is active  the sensor is reading out, the camera is busy In this case the camera must not change horizontal timing so that the trigger  event is synchronized with the current horizontal clock. This introduces a  maximum uncertainty which is equivalent to the line time. The line time  depends on the sensor used and therefore can vary from model to model. FVal is inactive  the sensor is ready, the camera is idle In this case the camera can resynchronize the horizontal clock to the new  trigger event, leaving only a very short uncertainty time of the master clock  period. Model Exposure start jitter Exposure start jitter (while FVal) (while camera idle)  4.9 µs  375 ns Pike F-032  8.2 µs  1.65 µs...

  • Page 214: Sequence Mode

    Controlling image capture Sequence mode Generally all Pike cameras enable certain image settings to be modified on the  fly, e.g. gain and shutter can be changed by the host computer by writing into  the gain and shutter register even while the camera is running. An uncertainty  of up to 3 images remains because normally the host does not know (especially  with external trigger) when the next image will arrive. Sequence mode is a different concept where the camera holds a set of  different image parameters for a sequence of images. The parameter set is  stored volatile in the camera for each image to be recorded. This sequence of  parameter sets is simply called a sequence. The advantage is that the camera  can easily synchronize this parameter set with the images so that no  uncertainty can occur. All Pike cameras support 32 different sequence  parameters. Additionally to the sequence mode known from Marlin cameras, the Pike  cameras have: • Repeat counter per sequence item • Incrementing list pointer on input status (on/off) • Pointer reset (software command; on input pin) Examples For a sequence of images, each image can be recorded with a different shutter  or gain to obtain different brightness effects. The image area (AOI) of a sequence of images can automatically be modified,  thus creating a panning or sequential split screen effect. The following registers can be modified to affect the individual steps of the  sequence. Different configurations can be accessed via e.g a foot switch which  is connected to an input. Mode These registers can be modified... All modes Cur_V_Mode, Cur_V_Format, ISO_Channel, ISO_Speed, Brightness, ...

  • Page 215: How Is Sequence Mode Implemented

    Controlling image capture Note Sequence mode requires not only firmware 3.× but also  special care if changing image size, Color_Coding_ID and   frame rate related parameters. This is because these changes  not only affect settings in the camera but also require  corresponding settings in the receiving software in the PC. Caution Incorrect handling may lead to image corruption or loss of  subsequent images.  Please ask for detailed support when you want to use this  feature. How is sequence mode implemented? There is a FIFO (first in first out) memory for each of the IIDC V1.31 registers  listed above. The depth of each FIFO is fixed to 32(dez) complete sets.  Functionality is controlled by the following advanced registers. Register Name Field Description 0xF1000220 SEQUENCE_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 4] Reserved AutoRewind ON_OFF Enable/disable this feature SetupMode Sequence setup mode [8 to 15] Reserved MaxLength [16 to 23] Maximum possible length of a ...

  • Page 216: Setup Mode (New For 3.×)

    Controlling image capture Register Name Field Description 0xF1000228 SEQUENCE_STEP Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 4] Reserved PerformStep Sequence is stepped one item  forward PerformReset Reset the sequence to start  position [7 to 23] Reserved SeqPosition [24 to 31] Get the current sequence position Table 81: Advanced register: Sequence mode (continued) Enabling this feature turns the camera into a special mode. This mode can be  used to set up a bunch of parameter sets for up to MaxLength consecutive  images. Note The sequence mode of the Pike 3.× series firmware behaves  slightly different than the sequence mode of e.g. the Marlin   series and implements some new controlling features. You  may use a sequence with internal or external trigger and with ...

  • Page 217: Seqmode Description

    Controlling image capture SeqMode description Sequence mode Description 0x80 This mode is the default sequence mode and stepping the  sequence is compatible to e.g. the Marlin series. With  each image integration start the sequence is stepped one  item further and the new parameter set becomes active  for the next image. 0x82 Stepping of the sequence is controlled by a rising edge of  an external signal. The new parameter set becomes active  with the next integration start. When using this mode  select the suitable input mode of the input lines. 0x84 Stepping of the sequence is controlled by a high level of  an external signal. The new parameter set becomes active  with the next integration start. When using this mode  select the suitable input mode of the input lines. Other mode Choosing any other mode value, automatically defaults to  mode 0x80. Table 82: Sequence mode description Note It is also possible, that a sequence consists of parameter sets  with different sequence modes. This can be achieved by using   the SeqMode and the ImageNo fields within the  Sequence_Param register. Sequence repeat counter (new for 3.×) For each parameter set one can define an image repeat counter. Using the ...
  • Page 218 Controlling image capture The following flow diagram shows how to set up a sequence. SEQUENCE_CTRL ON_OFF flag to true (1) SetupMode to true (1) Set SeqLength to desired length (<=MaxLength) Set ImageNo = 0 in SEQUENCE_PARAM Assign image parameters in the corresp. registers Repeat steps until ApplyParameters sequence is = 1 (Selfcleared) complete Increment ImageNo...

  • Page 219: Which New Sequence Mode Features Are Available

    Controlling image capture Which new sequence mode features are available? New features: • Repeat one step of a sequence n times where n can be set by the variable  ImageRepeat in SEQUENCE_PARAM. • Define one or two hardware inputs in Input mode field of IO_INP_CTRL  – Sequence step input (if two are set as input, they are AND gated) or – Sequence reset input Note From now on: sequence step is I/O controlled sequence stepping mode  sequence reset is I/O controlled sequence pointer reset Setup mode The SetupMode flag allows you to set up a sequence while capturing images.  Using this flag you get a visual feedback of the settings. Set this flag when  setting up the sequence and reset the flag before using the sequence. I/O controlled sequence stepping mode The I/O controlled sequence stepping mode can be done level controlled or  edge controlled: Level controlled Edge controlled •...

  • Page 220: I/O Controlled Sequence Pointer Reset

    Controlling image capture I/O controlled sequence pointer reset I/O controlled sequence pointer reset is always edge controlled. A rising edge  on the input pin resets the pointer to the first entry. I/O controlled sequence pointer reset can be combined with Quick Format  Change Modes. See Standard Parameter Update Timing on page 178 and New:  Quick Format Change Mode (QFCM) on page 178. I/O controlled sequence stepping mode and I/O controlled sequence pointer reset via software command Both sequence modes can be controlled via software command. Points to pay attention to when working with a sequence Note • If more images are recorded than defined in SeqLength,  the settings for the last image remain in effect.
  • Page 221 Controlling image capture Figure 110: Example of sequence mode settings Instead of Firetool you also can use SmartView (Version 1.7.0 or greater), but  image and transfer formats have to be unchanged (height, width, ColorID). To open the Sequence editor in SmartView: Click Extras  Sequence dialog  Figure 111: SmartView: Extras Sequence dialog Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 222: Changing The Parameters Within A Sequence

    Controlling image capture Changing the parameters within a sequence To change the parameter set for one image, it is not necessary to modify the  settings for the entire sequence. The image can simply be selected via the  ImageNo field and it is then possible to change the corresponding IIDC V1.31  registers. Points to pay attention to when changing the parameters Note • If the ApplyParameters flag is used when setting the  parameters, all not-configured values are set to default   values. As changing a sequence normally affects only the  value of a specific register, and all other registers should  not be changed, the ApplyParameters flag may not be  used here. • The values stored for individual images can no longer be  read. • If the camera is switched into sequence mode, the  changes to the IIDC V1.31 registers for the image  specified in ImageNo take immediate effect. • Sequence mode requires firmware 3.× and special care if  changing image size and frame rate related parameters. ...

  • Page 223: Sis: Definition

    Controlling image capture SIS: Definition Secure image signature (SIS) is the synonym for data, which is inserted into an  image to improve or check image integrity. With the new firmware 3.×, all Pike models can insert • Time stamp (IEEE1394 bus cycle time at the beginning of integration) • Trigger counter (external trigger seen only) • Frame counter (frames read out of the sensor) • AOI (×, y, width, height) • Exposure (shutter) and gain • Input and output state on exposure start • Index of sequence mode • Serial number • User value into a selectable line position within the image. Furthermore the trigger  counter and the frame counter are available as advanced registers to be read  out directly. SIS: Scenarios The following scenarios benefit from this feature: • Assuming camera runs in continuous mode, the check of monotonically  changing bus cycle time is a simple test that no image was skipped or lost  in the camera or subsequently in the image processing chain. • In (synchronized) multi camera applications, the time stamp can be used  to identify those images, shot at the same moment in time. • The cross-check of the frame counter of the camera against the frame ...

  • Page 224: Smear Reduction (Not Pike F-1100, F-1600)

    Controlling image capture Note FirePackage offers additional and independent checks to be  performed for the purpose of image integrity. Details can be   found in the respective documentation. Note More information: The handling of the SIS feature is fully described in the Secure   image signature (SIS) on page 347. Smear reduction (not Pike F-1100, F-1600) Smear reduction: definition Definition Smear is an undesirable CCD sensor artifact creating a vertical bright line that  extends above and below a bright spot in an image. Definition Smear reduction is a function implemented in hardware in the camera itself to  compensate for smear. Smear reduction: how it works To reduce smear a reference line is used. This reference line is built from the  mean value of the so-called black lines (two lines before image start). The  reference line is subtracted from every line of the whole image. But how will this reduce smearing? The point is: black lines have no image information but are also affected from  smearing. Thus the smearing effect itself is isolated and can be reduced in the  whole image. The two additional black lines and the calculated anti-smear values do not ...

  • Page 225: Video Formats, Modes And Bandwidth

    Video formats, modes and bandwidth Video formats, modes and bandwidth The different Pike models support different video formats, modes and frame  rates. These formats and modes are standardized in the IIDC (formerly DCAM)  specification. Resolutions smaller than the generic sensor resolution are generated from the  center of the sensor and without binning. Note • The maximum frame rates can only be achieved with  shutter settings lower than 1/framerate. This means that   with default shutter time of 40 ms, a camera will not  achieve frame rates higher than 25 frames/s. In order to  achieve higher frame rates, please reduce the shutter  time proportionally. • The following tables assume that bus speed is 800 Mbit/ s. With lower bus speeds (e.g. 400, 200 or 100 Mbit/s)  not all frame rates may be achieved. • For information on bit/pixel and byte/pixel for each color  mode see Table 132: ByteDepth on page 278. Note The following Format_7 tables show default Format_7 modes  without Format_7 mode mapping.  • see Figure 96: Mapping of possible Format_7 modes to  F7M1 to F7M7 on page 176 • see Format_7 mode mapping on page 346 Note H-binning means horizontal binning.

  • Page 226: Pike F-032B, F-032C

    640 × 480 RGB8        640 × 480 Mono8        640 × 480 Mono16 Table 84: Video fixed format for Pike F-032B, Pike F-032C Frame rates with shading are only achievable with IEEE1394b (S800). Note The following Format_7 table shows default Format_7 modes  without Format_7 mode mapping.  • see Figure 96: Mapping of possible Format_7 modes to  F7M1 to F7M7 on page 176 • see Format_7 mode mapping on page 346 Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 227 Mono16 372 fps2 out of 4 V-sub-sampling 640 × 240 YUV411,Raw12 271 fps2 out of 4 V-sub-sampling YUV422,Raw16 208 fps2 out of 4 V-sub-sampling Mono8,Raw8 372 fps2 out of 4 V-sub-sampling RGB8 139 fps2 out of 4 V-sub-sampling 320 × 240 Mono8 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling  Mono12 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling Mono16 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling 320 × 240 YUV411,Raw12 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling YUV422,Raw16 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling Mono8,Raw8 372 fps2 out of 4 H+V sub-sampling RGB8 271 fps2 out of 4 H+V sub-sampling Table 85: Video Format_7 default modes Pike F-032B, Pike F-032C Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 228: Pike F-100B, F-100C

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-100B, F-100C Format Mode Resolution Color mode 120 fps 60 fps 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444        320 × 240 YUV422   ...
  • Page 229 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 1000 × 1000 Mono8 60 fps  Mono12 43 fps Mono16 33 fps 1000 × 1000 YUV411 43 fps YUV422,Raw16 33 fps Mono8,Raw8 60 fps RGB8 22 fps 500 × 1000 Mono8 60 fps2x H-binning Mono12 60 fps2x H-binning Mono16 60 fps2x H-binning 1000 × 500 Mono8...

  • Page 230: Pike F-145B, F-145C (-15 Fps**)

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-145B, F-145C (-15 fps**) **Pike F-145-15fps cameras have frame rates up to 15 fps only (except color  models Format_0 Mode_1: up to 30 fps). Format Mode Resolution Color mode 60 fps 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444       320 × 240 YUV422  ...
  • Page 231 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 1388 × 1038 Mono8 30 (16*) fps  Mono12 30 (16*) fps Mono16 23 (16*) fps 1388 × 1038 YUV411 30 (16*) fps YUV422,Raw16 23 (16*) fps Mono8,Raw8 30 (16*) fps Raw12 30 (16*) fps RGB8 15 (15*) fps 692 × 1038 Mono8 30 (16*) fps2x H-binning Mono12 30 (16*) fps2x H-binning...
  • Page 232 Video formats, modes and bandwidth #:Vertical sub-sampling is done via concealing  ** applicable to 15 fps variant only certain lines, so the frame rate is not frame rate = f (AOI height) but frame rate = f (2 × AOI height) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 233: Pike F-210B

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-210B Format Mode Resolution Color mode 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444 320 × 240 YUV422 640 × 480 YUV411 640 × 480 YUV422 640 × 480 RGB8      640 × 480 Mono 8  ...
  • Page 234 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 1920 × 1080 Mono8 31 fps  Mono12 21 fps Mono16 16 fps 960 × 1080 Mono8 32 fps2x H-binning Mono12 32 fps2x H-binning Mono16 31 fps2x H-binning 1920 × 540 Mono8 52 fps2x V-binning Mono12 42 fps2x V-binning Mono16 31 fps2x V-binning 960 × 540 Mono8...

  • Page 235: Pike F-421B, F-421C

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-421B, F-421C Format Mode Resolution Color Mode 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444      320 × 240 YUV422      640 × 480 YUV411  ...
  • Page 236 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color Mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 2048 × 2048 Mono8 16 fps  Mono12 10 fps Mono16 8 fps 2048 × 2048  YUV411 10 fps YUV422,Raw16 8 fps Mono8,Raw8 16 fps RGB8 5 fps 1024 × 2048 Mono8 16 fps2x H-binning Mono12 16 fps2x H-binning Mono16 16 fps2x H-binning 2048 × 1024 Mono8...

  • Page 237: Pike F-505B, F-505C

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-505B, F-505C Format Mode Resolution Color mode 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444      320 × 240 YUV422      640 × 480 YUV411  ...
  • Page 238 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 2452 × 2054 Mono8 13 fps  Mono12 09 fps Mono16 07 fps 2452 × 2054 YUV411 09 fps YUV422,Raw16 07 fps Mono8,Raw8 13 fps RGB8 04 fps Raw12 09 fps 1224 × 2054 Mono8 15 fps2x H-binning Mono12 15 fps2x H-binning...

  • Page 239: Pike F-1100B, F-1100C

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1100B, F-1100C Format Mode Resolution Color mode 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444    320 × 240 YUV422  *    640 × 480 YUV411  *    640 × 480 YUV422  * ...
  • Page 240 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 4008 × 2672 Mono8 4.9 fps  Mono12 4.9 fps Mono16 4.1 fps 4008 × 2672 YUV411 4.9 fps YUV422,Raw16 4.1 fps Mono8,Raw8 4.9 fps RGB8 2.7 fps Raw12 4.9 fps 2004 × 2672 Mono8 4.9 fps2x H-binning Mono12 4.9 fps2x H-binning...

  • Page 241: Pike F-1600B, F-1600C

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1600B, F-1600C Format Mode Resolution Color mode 7.5 fps 3.75 fps 1.875 fps 160 × 120 YUV444 320 × 240 YUV422   640 × 480 YUV411      640 × 480 YUV422    640 × 480 RGB8   ...
  • Page 242 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution Color mode Maximum S800 frame rates for Format_7 modes 4872 × 3248 Mono8 3.1 fps  Mono12 3.1 fps Mono16 2.7 fps 4872 × 3248 YUV411 3.1 fps YUV422,Raw16 2.7 fps Mono8,Raw8 3.1 fps RGB8 1.8 fps Raw12 3.1 fps 2436 × 3248 Mono8 3.1 fps2x H-binning Mono12 3.1 fps2x H-binning...

  • Page 243: Area Of Interest (Aoi)

    Video formats, modes and bandwidth Area of interest (AOI) The camera’s image sensor has a defined resolution. This indicates the  maximum number of lines and pixels per line that the recorded image may  have. However, often only a certain section of the entire image is of interest. The  amount of data to be transferred can be decreased by limiting the image to a  section when reading it out from the camera. At a lower vertical resolution the  sensor can be read out faster and thus the frame rate is increased. Note The setting of AOIs is supported only in video Format_7.  While the size of the image read out for most other video formats and modes  is fixed by the IIDC specification, thereby determining the highest possible  frame rate, in Format_7 mode the user can set the upper left corner and width  and height of the section (area of interest = AOI) he is interested in to  determine the size and thus the highest possible frame rate. Setting the AOI is done in the IMAGE_POSITION and IMAGE_SIZE registers. Note Pay attention to the increments entered in the UNIT_SIZE_INQ  and UNIT_POSITION_INQ registers when configuring   IMAGE_POSITION and IMAGE_SIZE. AF_AREA_POSITION and AF_AREA_SIZE contain in the respective bits values  for the column and line of the upper left corner and values for the width and  height. Note For more information see Table 152: Format_7 control and  status register on page 309.  Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 244: Autofunction Aoi

    Video formats, modes and bandwidth Figure 112: Area of interest (AOI) Note • The left position + width and the upper position + height  may not exceed the maximum resolution of the sensor.  • The coordinates for width and height must be divisible by  In addition to the AOI, some other parameters have an effect on the maximum  frame rate: • the time for reading the image from the sensor and transporting it into  the FRAME_BUFFER • the time for transferring the image over the FireWire™ bus • the length of the exposure time. Autofunction AOI Use this feature to select the image area (work area) on which the following  autofunctions work: • Auto shutter • Auto gain • Auto white balance Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 245 Video formats, modes and bandwidth In the following screenshot you can see an example of the autofunction AOI: Work area Figure 113: Example of autofunction AOI (Show work area is on) Note Autofunction AOI is independent from Format_7 AOI settings. If you switch off autofunction AOI, work area position and   work area size follow the current active image size. To switch off autofunctions, carry out following actions in the  order shown: 1. Uncheck Show AOI check box (SmartView Ctrl2 tab). 2. Uncheck Enable check box (SmartView Ctrl2 tab). Switch off Auto modi (e.g. Shutter and/or Gain) (SmartView  Ctrl2 tab). As a reference it uses a grid of up to 65534 sample points equally spread over  the AOI. Note Configuration To configure this feature in an advanced register see   Autofunction AOI on page 334. Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 246: Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Frame rates An IEEE1394 camera requires bandwidth to transport images. The IEEE1394b bus has very large bandwidth of at least 62.5 MByte/s for  transferring (isochronously) image data. Per cycle up to 8192 bytes (or around  2000 quadlets = 4 bytes@ 800 Mbit/s) can thus be transmitted. Note All bandwidth data is calculated with: 1 MByte = 1024 KB  Depending on the video format settings and the configured frame rate, the  camera requires a certain percentage of maximum available bandwidth.  Clearly the bigger the image and the higher the frame rate, the more data is to  be transmitted. The following tables indicate the volume of data in various formats and modes  to be sent within one cycle (125 µs) at 800 Mbit/s of bandwidth. The tables are divided into three formats: Format Resolution Max. Video Format Format_0 up to VGA 640 × 480 Format_1 up to XGA 1024 × 768 Format_2 up to UXGA 1600 × 1200 Table 100: Overview fixed formats They enable you to calculate the required bandwidth and to ascertain the ...
  • Page 247 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution 240 120 60 30 15 7.5 3.75 160 × 120   YUV (4:4:4) 4H 2H 1H 1/2H 1/4H 1/8H 640p 320p 160p 80p 40p 20p 24 bit/pixel 480q 240q 120q 320 × 240   YUV (4:2:2) 8H 4H 2H 1H 1/2H 1/4H 1/8H 2560p...
  • Page 248 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution 60 fps 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 1.875 800 × 600 YUV (4:2:2) 5H 5/2H  5/4H  5/8H  6/16H  4000p 2000p  1000p  500p  250p  16 bit/pixel 2000q 1000q 500q 250q 125q 800 × 600   RGB 5/2H 5/4H  5/8H  2000p 1000p ...
  • Page 249 Video formats, modes and bandwidth Format Mode Resolution 60 fps 30 fps 15 fps 7.5 fps 3.75 fps 1.875 1280 × 960 YUV (4:2:2) 2H 1H  1/2H  1/4H  2560p 1280p  640p  320p  16 bit/pixel 1280q 640q 320q 160q 1280 × 960   RGB 2H 1H  1/2H  1/4H  2560p 1280p  640p ...

  • Page 250: Frame Rates Format_7

    Video formats, modes and bandwidth Frame rates Format_7 In video Format_7 frame rates are no longer fixed. Note • Different values apply for the different sensors. • Frame rates may be further limited by longer shutter   times and/or bandwidth limitation from the IEEE1394  bus. Details are described in the next chapters: • Maximum frame rate of CCD (theoretical formula) • Diagram of frame rates as function of AOI by constant width: the curves  describe RAW8, RAW12/YUV411, RAW16/YUV422, RGB8 and maximum  frame rate of CCD • Table with maximum frame rates as function of AOI by constant width Note CCD =theoretical maximum frame rate (in fps) of CCD  according to given formula  maxBPP=8192 according to IIDC V1.31 maxBPP:for explanation and configuration see Maximum ISO  packet size on page 339 Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 251: Pike F-032: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-032: AOI frame rates Max. frame rate of CCD --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    0.81μs  – 69.3μs AOI height 9.81μs 490 AOI height Formula 6: Theoretical max. frame rate of CCD Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-032* RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422...

  • Page 252: Pike F-100: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-100: AOI frame rates Max. frame rate of CCD ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    3.4μs  – 174μs AOI height 16.40μs 1008 AOI height Formula 7: Theoretical max. frame rate of CCD Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-100* Raw8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422...

  • Page 253: Pike F-145: Aoi Frame Rates (No Sub-Sampling)

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-145: AOI frame rates (no sub-sampling) max. frame rate of CCD ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    5.85μs  – 242μs AOI height 31.80μs 1051 AOI height Formula 8: Theoretical max. frame rate of CCD (no sub-sampling) Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-145* RAW8 RAW12, YUV411...

  • Page 254: Pike F-145: Aoi Frame Rates (Sub-Sampling)

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-145: AOI frame rates (sub-sampling) Max. frame rate of CCD ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -      5.85μs  – 242μs AOI height 1.5 31.80μs 1051 AOI height 1.5 Formula 9: Theoretical max. frame rate of CCD (sub-sampling) Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-145 sub-sampling* RAW8 RAW12, YUV411...
  • Page 255 Video formats, modes and bandwidth Pike F-145-15fps: AOI frame rates (no sub-sampling) Max. frame rate of CCD ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    10.92μs  – 450μs AOI height 59.36μs 1051 AOI height Formula 10: Theoretical max. frame rate of CCD (no sub-sampling) Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-145-15fps* RAW8 RAW12, YUV411...
  • Page 256 Video formats, modes and bandwidth Pike F-145-15fps: AOI frame rates (sub-sampling) Max. frame rate of CCD ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -      10.92μs  – 450μs AOI height 1.5 59.36μs 1051 AOI height 1.5 Formula 11: Theoretical max. frame rate of CCD (sub-sampling) Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-145-15fps sub-sampling* RAW8 RAW12, YUV411...

  • Page 257: Pike F-210: Aoi Frame Rates (No Sub-Sampling)

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-210: AOI frame rates (no sub-sampling) Max. frame rate of CCD ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    6.75μs  – 107μs AOI height 28.6μs 1092 AOI height Formula 13: Theoretical max. frame rate of CCD (no sub-sampling) Table 110: Frame rates as function of AOI height [width=1000] (no sub-sampling) AOI height Mono8...

  • Page 258: Pike F-210: Aoi Frame Rates (Sub-Sampling)

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-210: AOI frame rates (sub-sampling) This camera does not support a speed increase with sub-sampling. To calculate the achievable frame rates: Multiply the current image height by the sub-sampling factor, e.g. • × 2 for 2 out of 4 • × 4 for 2 out of 8 • × 8 for 2 out of 16 Sub-sampling sub-sampling 2 out of 4 2 out of 8 2 out of 16 AOI height × 1 AOI height × 2 AOI height × 4 AOI height × 8 At this mode, the  At this mode, the  At this mode, the ...

  • Page 259: Pike F-421: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-421: AOI frame rates Max. frame rate of CCD ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -    3.37μs  – 125.2μs AOI height 30.10μs 2072 AOI height Formula 14: Theoretical max. frame rate of CCD Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-421* RAW8 RAW12, YUV422 RAW16, YUV422...

  • Page 260: Pike F-505: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-505: AOI frame rates max. frame rate of CCD ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    10.34μs  – 636μs AOI height 33.10μs 2069 AOI height Formula 15: Theoretical max. frame rate of CCD AOI frame rates with max. BPP = 8192 Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-505* (max BPP = 8192) RAW8 RAW12, YUV411...

  • Page 261: Aoi Frame Rates With Max. Bpp = 11000

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates with max. BPP = 11000 Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-505* (max BPP = 11000) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 AOI height / pixel Figure 120: Frame rates as function of AOI height [width=2452] (max BPP = 11000) AOI height CCD...

  • Page 262: Pike F-1100: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1100: AOI frame rates Pike F-1100: frame rate formula single-tap All frame rates are valid for AOI top = 0. For AOIs with different positions the  values may differ very slightly (first position after decimal point). max. frame rate of CCD ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------      12μs  single-tap – 833.11μs AOI height 141.41μs 2721 AOI height Formula 16: Theoretical max.

  • Page 263: Aoi Frame Rates Maxbpp=8192, Single-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 8192; single-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel Figure 122: Pike F-1100 [width=4008] (maxBPP=8192, single-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 264: Pike F-1100: Frame Rate Formula Dual-Tap

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1100: frame rate formula dual-tap All frame rates are valid for AOI top = 0. For AOIs with different positions the  values may differ very slightly (first position after decimal point). max. frame rate of CCD --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -      12μs  dual-tap – 518.13μs AOI height 74.85μs 2721 AOI height Formula 17: Theoretical max. frame rate of CCD (maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling) AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 8192;...

  • Page 265: Aoi Frame Rates Maxbpp=8192, Dual-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 8192; dual-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel Figure 124: Pike F-1100 [width=4008] (maxBPP=8192, dual-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 266: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Single-Tap, No Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 11000; single-tap; no sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel...

  • Page 267: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Single-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 11000; single-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel Figure 127: Pike F-1100 [width=4008] (maxBPP=11000, single-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 268: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Dual-Tap, No Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 11000; dual-tap; no sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel...

  • Page 269: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Dual-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1100* (max BPP = 11000; dual-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 AOI height / pixel Figure 129: Pike F-1100 [width=4008] (maxBPP=11000, dual-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 270: Pike F-1600: Aoi Frame Rates

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1600: AOI frame rates Pike F-1600: frame rate formula single-tap All frame rates are valid for AOI top = 0. For AOIs with different positions the  values may differ very slightly (first position after decimal point). max. frame rate of CCD ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    13.64μs  single-tap – 1778.12μs AOI height 177.05μs 3324 AOI height Formula 18: Theoretical max. frame rate CCD (maxBPP=8192, single-tap, no sub-sampling) AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=8192;...

  • Page 271: Aoi Frame Rates Maxbpp=8192, Single-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=8192, single-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=8192; single-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel Figure 131: Pike F-1600 [width=4872] (max BPP = 8192, single-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 272: Pike F-1600: Frame Rate Formula Dual-Tap

    Video formats, modes and bandwidth Pike F-1600: frame rate formula dual-tap All frame rates are valid for AOI top = 0. For AOIs with different positions the  values may differ very slightly (first position after decimal point). max. frame rate of CCD ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -    13.64μs  dual-tap – 1534μs AOI height 95.67μs 3324 AOI height Formula 19: Theoretical max. frame rate of CCD (maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling) AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=8192;...

  • Page 273: Aoi Frame Rates Maxbpp=8192, Dual-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=8192, dual-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=8192; dual-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel Figure 133: Pike F-1600 [width=4872] (max BPP = 8192, dual-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 274: Aoi Frame Rates Maxbpp=16000, Single-Tap, No Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=16000, single-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=11000; single-tap; no sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel...

  • Page 275: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Single-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, single-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=11000; single-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel Figure 135: Pike F-1600 [width=4872] (max BPP = 11000, single-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 276: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Dual-Tap, No Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, no sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=11000; dual-tap; no sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel...

  • Page 277: Aoi Frame Rates Maxbpp=11000, Dual-Tap, Sub-Sampling

    Video formats, modes and bandwidth AOI frame rates maxBPP=11000, dual-tap, sub-sampling Frame rate = f(AOI height) *PIKE F-1600* (maxBPP=11000; dual-tap; sub-sampling) RAW8 RAW12, YUV411 RAW16, YUV422 RGB8 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 AOI height / pixel Figure 137: Pike F-1600 [width=4872] (max BPP = 11000, dual-tap, sub-sampling) AOI height CCD...

  • Page 278: How Does Bandwidth Affect The Frame Rate

    How does bandwidth affect the frame rate? How does bandwidth affect the frame rate? In some modes the IEEE1394b bus limits the attainable frame rate. According  to the 1394b specification on isochronous transfer, the largest data payload  size of 8192 bytes per 125 µs cycle is possible with bandwidth of 800 Mbit/s. In  addition, there is a limitation, only a maximum number of 65535 (2  -1)  packets per frame are allowed. The following formula establishes the relationship between the required  Byte_Per_Packet size and certain variables for the image. It is valid only for  Format_7.     BYTE_PER_PACKET frame rate[1/s] AOI_WIDTH AOI_HEIGHT ByteDepth [byte] 125 [μs] Formula 20: Byte_per_Packet calculation (only Format_7) If the value for BYTE_PER_PACKET is greater than 8192 (the maximum data ...

  • Page 279: Test Images

    How does bandwidth affect the frame rate?      BYTE_PER_PACKET 30 1/s 1392 1040 2 byte 125μs 10856 byte 8192 byte 8192 byte   frame rate 22.64 1/s -------------------------------------------------------------------    reachable 1392 1040 2 byte 125μs Formula 22: Example maximum frame rate calculation Test images...

  • Page 280: Test Images For Color Cameras

    How does bandwidth affect the frame rate? Figure 138: Gray bar test image Test images for color cameras The color cameras have 1 test image: Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 281: Yuv4:2:2 Mode

    How does bandwidth affect the frame rate? YUV4:2:2 mode Figure 139: Color test image Mono8 (raw data) Figure 140: Bayer-coded test image The color camera outputs Bayer-coded raw data in Mono8 instead of (as  described in IIDC V1.31) a real Y signal. The first pixel of the image is always the red pixel from the  Note sensor. (Mirror must be switched off.)  Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 282: Configuration Of The Camera

    Configuration of the camera Configuration of the camera All camera settings are made by writing specific values into the corresponding  registers. This applies to: • values for general operating states such as video formats and modes,  exposure times, etc. • extended features of the camera that are turned on and off and  controlled via corresponding registers (so-called advanced registers). Camera_Status_Register The interoperability of cameras from different manufacturers is ensured by  IIDC, formerly DCAM (Digital Camera Specification), published by the IEEE1394  Trade Association. IIDC is primarily concerned with setting memory addresses (e.g. CSR:  Camera_Status_Register) and their meaning. In principle all addresses in IEEE1394 networks are 64 bits long. The first 10 bits describe the Bus_Id, the next 6 bits the Node_Id. Of the subsequent 48 bits, the first 16 bits are always FFFFh, leaving the  description for the Camera_Status_Register in the last 32 bits. If in the following, mention is made of a CSR F0F00600h, this means in full: Bus_Id, Node_Id, FFFF F0F00600h Writing and reading to and from the register can be done with programs such  as  FireView  or by other programs developed using an API library (e.g.  FirePackage Every register is 32 bit (big endian) and implemented as follows (MSB = Most  Significant Bit; LSB = Least Significant Bit): Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 283: Example

    Configuration of the camera Far left Table 134: 32-bit register Example This requires, for example, that to enable  ISO_Enabled mode  (see  ISO_Enable / free-run on page 212), (bit 0 in register 614h), the value  80000000 h must be written in the corresponding register. Offset of Register: (0x0F00614) ISO_Enable Write Write 80000000 and click Content of register: 80000000 = 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Figure 141: Enabling ISO_Enable Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 284 Configuration of the camera Offset of Register: (0xF1000040) ADV_FNC_INQ Content of register: FAE3C401 = 1111 1010 1110 0011 1110 0100 0000 0001 Table 135: Configuring the camera (Pike F-421C) Table 136: Configuring the camera: registers Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 285: Sample Program

    Configuration of the camera Sample program The following sample code in C/C++ shows how the register is set for video  mode/format, trigger mode etc. using the  FireGrab  and  FireStack API Example FireGrab … // Set Videoformat if(Result==FCE_NOERROR) Result= Camera.SetParameter(FGP_IMAGEFORMAT,MAKEIMAGEFORMAT(RES_640_480, CM_Y8, FR_15)); // Set external Trigger if(Result==FCE_NOERROR) Result= Camera.SetParameter(FGP_TRIGGER,MAKETRIGGER(1,0,0,0,0)); // Start DMA logic if(Result==FCE_NOERROR) Result=Camera.OpenCapture(); // Start image device if(Result==FCE_NOERROR) Result=Camera.StartDevice();...

  • Page 286: Configuration Rom

    Configuration of the camera Configuration ROM The information in the Configuration ROM is needed to identify the node, its  capabilities and which drivers are required. The base address for the  configuration ROM  for all registers is  FFFF F0000000h. Note If you want to use the  DirectControl  program to read or  write to a register, enter the following value in the Address   field: F0F00000h + Offset The ConfigRom is divided into • Bus info block: providing critical information about the bus-related  capabilities • Root directory: specifying the rest of the content and organization, such  – Node unique ID leaf – Unit directory and – Unit dependant info The base address of the camera control register is calculated as follows based  on the camera-specific base address: Offset 0 to 7 8 to 15 16 to 23 24 to 31 400h 404h...
  • Page 287 Configuration of the camera To compute the effective start address of the node unique ID leaf currAddr = node unique ID leaf address destAddr = address of directory entry addrOffset = value of directory entry destAddr = currAddr + (4 * addrOffset) = 420h + (4 * 000002h) = 428h Table 138: Computing effective start address 420h + 000002 * 4 = 428h Offset 0 to 7 8 to 15 16 to 23 24 to 31 ..CRC 428h Node unique ID leaf...

  • Page 288: Implemented Registers

    Configuration of the camera Offset 0 to 7 8 to 15 16 to 23 24 to 31 444h ..unit_dep_info_length, CRC 448h ..command_regs_base Unit dependent info 44Ch ..vender_name_leaf 450h ..model_name_leaf 454h ..unit_sub_sw_version 458h ..Reserved 45Ch ..Reserved 460h ..Reserved 464h ..vendor_unique_info_0 468h ..vendor_unique_info_1 46Ch ..vendor_unique_info_2 470h ..vendor_unique_info_3 Table 141: Config ROM...

  • Page 289: Video Format Inquiry Register

    Configuration of the camera Video format inquiry register Offset Name Field Description 100h V_FORMAT_INQ Format_0 Up to VGA (non compressed) Format_1 SVGA to XGA Format_2 SXGA to UXGA Format_3 [3 to 5] Reserved Format_6 Still Image Format Format_7 Partial Image Format [8 to 31] Reserved Table 143: Format inquiry register Video mode inquiry register Offset Name Field Description Color mode...
  • Page 290 Configuration of the camera Offset Name Field Description Color mode 188h V_MODE_INQ Mode_0 1280 × 960 YUV 4:2:2 Mode_1 1280 × 960 (Format_2) Mode_2 1280 × 960 MONO8 Mode_3 1600 × 1200 YUV 4:2:2 Mode_4 1600 × 1200 Mode_5 1600 × 1200 MONO8 Mode_6 1280 × 960 MONO16 Mode_7 1600 × 1200 MONO16 [8 to 31] Reserved (zero) 18Ch … Reserved for other V_MODE_INQ_x for Format_x. Always 0 197h 198h...

  • Page 291: Video Frame Rate And Base Address Inquiry Register

    Configuration of the camera Video frame rate and base address inquiry register Offset Name Field Description 200h V_RATE_INQ FrameRate_0 Reserved FrameRate_1 Reserved (Format_0, Mode_0) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 120 fps (V1.31) FrameRate_7 240 fps (V1.31) [8 to 31] Reserved (zero) 204h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps...
  • Page 292 Configuration of the camera Offset Name Field Description 20Ch V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_0, Mode_3) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 120 fps (V1.31) FrameRate_7 240 fps (V1.31) [8 to 31] Reserved (zero) 210h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_0, Mode_4) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...
  • Page 293 Configuration of the camera Offset Name Field Description 218h V_RATE_INQ (Format_0,  1.875 fps Mode_6) FrameRate_0 FrameRate_1 3.75 fps FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 120 fps (V1.31) FrameRate_7 240 fps (V1.31) [8 to 31] Reserved (zero) 21Ch Reserved V_RATE_INQ_0_x (for other Mode_x of  Always 0 Format_0) 21Fh 220h V_RATE_INQ FrameRate_0 Reserved FrameRate_1 3.75 fps (Format_1, Mode_0) FrameRate_2...
  • Page 294 Configuration of the camera Offset Name Field Description 228h V_RATE_INQ FrameRate_0 Reserved FrameRate_1 Reserved (Format_1, Mode_2) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 120 fps (V1.31) FrameRate_7 240 fps (V1.31) [8 to 31] Reserved (zero) 22Ch V_RATE_INQ (Format_1,  FrameRate_0 1.875 fps Mode_3) FrameRate_1 3.75 fps FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...
  • Page 295 Configuration of the camera Offset Name Field Description 234h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_1, Mode_5) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 120 fps (V1.31) FrameRate_7 240 fps (V1.31) [8 to 31] Reserved (zero) 238h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_1, Mode_6) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...
  • Page 296 Configuration of the camera Offset Name Field Description 240h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_0) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 Reserved  FrameRate_7 Reserved  [8 to 31] Reserved (zero) 244h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_1) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...
  • Page 297 Configuration of the camera Offset Name Field Description 24Ch V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_3) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 Reserved  FrameRate_7 Reserved  [8 to 31] Reserved (zero) 250h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_4) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...
  • Page 298 Configuration of the camera Offset Name Field Description 258h V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_6) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5 60 fps FrameRate_6 Reserved  FrameRate_7 Reserved  [8 to 31] Reserved (zero) 25Ch V_RATE_INQ FrameRate_0 1.875 fps FrameRate_1 3.75 fps (Format_2, Mode_7) FrameRate_2 7.5 fps FrameRate_3 15 fps FrameRate_4 30 fps FrameRate_5...

  • Page 299: Basic Function Inquiry Register

    Configuration of the camera Offset Name Field Description 2F4h [0 to 31] CSR_quadlet offset for Format_7  V-CSR_INQ_7_5 Mode_5 2F8h [0 to 31] CSR_quadlet offset for Format_7  V-CSR_INQ_7_6 Mode_6 2FCh [0 to 31] CSR_quadlet offset for Format_7  V-CSR_INQ_7_7 Mode_7 Table 145: Frame rate inquiry register (continued) Basic function inquiry register Offset Name Field Description 400h BASIC_FUNC_INQ Advanced_Feature_Inq Inquiry for advanced features ...

  • Page 300: Feature Presence Inquiry Register

    Configuration of the camera Feature presence inquiry register Offset Name Field Description 404h FEATURE_HI_INQ Brightness Brightness Control Auto_Exposure Auto_Exposure Control Sharpness Sharpness Control White_Balance White_Balance Control Hue Control Saturation Saturation Control Gamma Gamma Control Shutter Shutter Control Gain Gain Control Iris Iris Control Focus [10] Focus Control Temperature [11] Temperature Control Trigger [12] Trigger Control Trigger_Delay...
  • Page 301 Configuration of the camera Offset Name Field Description 480h Advanced_Feature_Inq Advanced_Feature_Quadl [0 to 31] Quadlet offset of the  et_Offset advanced feature CSR's from  the base address of initial  register space (vendor unique) This register is the offset for  the Access_Control_Register  and thus the base address for  Advanced Features. Access_Control_Register  does not prevent access to  advanced features. In some  programs it should still  always be activated first.  Advanced Feature Set Unique Value  is 7ACh and  CompanyID  is A47h. 484h PIO_Control_CSR_Inq PIO_Control_Quadlet_Off [0 to 31] Quadlet offset of the  PIO_Control CSR's from the ...

  • Page 302: Feature Elements Inquiry Register

    Configuration of the camera Feature elements inquiry register Register Name Field Description 0xF0F00500 BRIGHTNESS_INQUIRY Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) Abs_Control_Inq Capability of control with  absolute value Reserved One_Push_Inq One Push auto mode  (Controlled automatically by  the camera once) Readout_Inq Capability of reading out the  value of this feature ON_OFF Capability of switching this  feature ON and OFF Auto_Inq Auto Mode (Controlled  automatically by the  camera) Manual_Inq Manual Mode (Controlled by  user) Min_Value [8 to 19] Minimum value for this ...
  • Page 303 Configuration of the camera Register Name Field Description 530h TRIGGER_INQ Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) Abs_Control_Inq Capability of control with  absolute value [2 to 3] Reserved Readout_Inq Capability of reading out the  value of this feature ON_OFF Capability of switching this  feature ON and OFF Polarity_Inq Capability of changing the  polarity of the trigger input [7 to 15] Reserved Trigger_Mode0_Inq [16] Presence of Trigger_Mode 0 Trigger_Mode1_Inq [17] Presence of Trigger_Mode 1 Trigger_Mode2_Inq [18] Presence of Trigger_Mode 2 Trigger_Mode3_Inq [19] Presence of Trigger_Mode 3 [20 to 31] Reserved...
  • Page 304 Configuration of the camera Register Name Field Description 538 .. 57Ch Reserved for other FEATURE_HI_INQ 580h ZOOM_INQ Always 0 584h PAN_INQ Always 0 588h TILT_INQ Always 0 58Ch OPTICAL_FILTER_INQ Always 0 Reserved for other  Always 0 FEATURE_LO_INQ 5BCh 5C0h CAPTURE_SIZE_INQ Always 0 5C4h CAPTURE_QUALITY_INQ Always 0 5C8h Reserved for other  Always 0 FEATURE_LO_INQ 5FCh 600h CUR-V-Frm_RATE/ Bits [0 to 2] for the frame rate Revision 604h CUR-V-MODE...

  • Page 305: Absolute Value Csr Offset Address Inquiry Register

    Configuration of the camera Absolute value CSR offset address inquiry register Offset Name Notes 700h ABS_CSR_HI_INQ_0 Always 0 704h ABS_CSR_HI_INQ_1 Always 0 708h ABS_CSR_HI_INQ_2 Always 0 70Ch ABS_CSR_HI_INQ_3 Always 0 710h ABS_CSR_HI_INQ_4 Always 0 714h ABS_CSR_HI_INQ_5 Always 0 718h ABS_CSR_HI_INQ_6 Always 0 71Ch ABS_CSR_HI_INQ_7 Always 0 720h ABS_CSR_HI_INQ_8 Always 0 724h ABS_CSR_HI_INQ_9...
  • Page 306 Configuration of the camera Offset Name Field Description 800h BRIGHTNESS Presence_Inq Presence of this feature 0: N/A 1: Available Abs_Control Absolute value control 0: Control with value in the  Value  field 1: Control with value in the Absolute  value CSR If this bit = 1, value in the  Value  field is  ignored. [2 to 4] Reserved One_Push [5]  Write 1: begin to work (Self cleared after  operation) Read: Value=1 in operation Value=0 not in operation If A_M_Mode =1, this bit is ignored. ON_OFF [6]  Write: ON or OFF this feature Read: read a status 0: OFF, 1: ON If this bit =0, other fields will be read only. A_M_Mode  [7] ...
  • Page 307 Configuration of the camera Offset Name Field Description 80Ch WHITE-BALANCE Presence_Inq Presence of this feature 0: N/A 1: Available Always 0 for Mono Abs_Control Absolute value control 0: Control with value in the Value field 1: Control with value in the Absolute  value CSR If this bit = 1, value in the Value field is  ignored. [2 to 4] Reserved One_Push Write 1: begin to work (Self cleared after  operation) Read: Value=1 in operation Value=0 not in operation If A_M_Mode =1, this bit is ignored. ON_OFF Write: ON or OFF this feature, Read: read a status 0: OFF 1: ON If this bit =0, other fields will be read only. A_M_Mode Write: set the mode Read: read a current mode 0: Manual 1: Auto U_Value / [8 to 19] U value / B value...
  • Page 308 Configuration of the camera Offset Name Field Description 810h See above Always 0 for Mono 814h SATURATION See above Always 0 for Mono 818h GAMMA See above 81Ch SHUTTER See Advanced Feature time base See Table 44: CSR: Shutter on page 137 820h GAIN See above 824h IRIS Always 0 828h FOCUS Always 0 82Ch TEMPERATURE Always 0 830h TRIGGER-MODE Can be effected via advanced feature  IO_INP_CTRLx. 834h Reserved for other  Always 0 FEATURE_HI 880h...

  • Page 309: Feature Control Error Status Register

    Configuration of the camera Feature control error status register Offset Name Notes 640h Feature_Control_Error_Status_HI Always 0 644h Feature_Control_Error_Status_LO Always 0 Table 151: Feature control error register Video mode control and status registers for Format_7 Quadlet offset Format_7 Mode_0 The quadlet offset to the base address for  Format_7 Mode_0 , which can be  read out at F0F002E0h (according to Table 145: Frame rate inquiry register on ...
  • Page 310 Configuration of the camera Offset Name Notes 024h COLOR_CODING_INQ Vendor Unique Color_Coding . 0-127 (ID=128-255) ID=132ECCID_MONO12 ID=136ECCID_RAW12 033h ID=133Reserved ID=134Reserved ID=135Reserved See Packed 12-Bit Mode on page  182. 034h PIXEL_NUMER_INQ According to IIDC V1.31 038h TOTAL_BYTES_HI_INQ According to IIDC V1.31 03Ch TOTAL_BYTES_LO_INQ According to IIDC V1.31 040h PACKET_PARA_INQ See note 044h BYTE_PER_PACKET According to IIDC V1.31 Table 152: Format_7 control and status register (continued) Note •...

  • Page 311: Advanced Features

    Configuration of the camera Advanced features The camera has a variety of extended features going beyond the possibilities  described in IIDC V1.31. The following chapter summarizes all available  advanced features in ascending register order. Note This chapter is a  reference guide for advanced registers  and does not explain the advanced features itself.  For detailed description of the theoretical background see • Description of the data path on page 126 • Links given in the table below The following table gives an overview of all available registers: Register Register name Remarks 0xF1000010 VERSION_INFO1 See Table 154: Advanced register: Extended  version information on page 315 0xF1000018 VERSION_INFO3 0xF1000040 ADV_INQ_1 See Table 156: Advanced register: Advanced  feature inquiry on page 317 0xF1000044 ADV_INQ_2 In ADV_INQ_3 there are two new fields: 0xF1000048 ADV_INQ_3...
  • Page 312 Configuration of the camera Register Register name Remarks 0xF1000250 SHDG_CTRL See Table 164: Advanced register: Shading on page  0xF1000254 SHDG_MEM_CTRL 0xF1000258 SHDG_INFO 0xF1000260 DEFERRED_TRANS See Table 166: Advanced register: Deferred image  transport on page 329 0xF1000270 FRAMEINFO See Table 167: Advanced register: Frame  information on page 330 0xF1000274 FRAMECOUNTER 0xF1000300 IO_INP_CTRL1 See Table 25: Advanced register: Input control on  page 110 0xF1000304 IO_INP_CTRL2 0xF1000308 IO_INP_CTRL3 0xF100030C IO_INP_CTRL4 0xF1000320 IO_OUTP_CTRL1 See Table 31: Advanced register: Output control  on page 115 0xF1000324 IO_OUTP_CTRL2...
  • Page 313 Configuration of the camera Register Register name Remarks 0xF10003A4 COLOR_CORR_COEFFIC11 = Crr 0xF10003A8 COLOR_CORR_COEFFIC12 = Cgr 0xF10003AC COLOR_CORR_COEFFIC13 = Cbr 0xF10003B0 COLOR_CORR_COEFFIC21 = Crg Pike color camera only 0xF10003B4 COLOR_CORR_COEFFIC22 = Cgg See Table 172: Advanced register: Color correction  on page 335 0xF10003B8 COLOR_CORR_COEFFIC23 = Cbg 0xF10003BC COLOR_CORR_COEFFIC31 = Crb 0xF10003C0 COLOR_CORR_COEFFIC32 = Cgb 0xF10003C4 COLOR_CORR_COEFFIC33 = Cbb 0xF1000400 TRIGGER_DELAY See Table 173: Advanced register: Trigger delay on  page 336 0xF1000410 MIRROR_IMAGE See Table 174: Advanced register: Mirror image on  page 336 0xF1000420 AFE_CHN_COMP See Table 175: Advanced register: Channel balance  on page 337 0xF1000424 0xF1000428...
  • Page 314 Configuration of the camera Register Register name Remarks 0xF1000640 SWFEATURE_CTRL See Table 183: Advanced register: Software feature  control (disable LEDs/switch single-tap and dual- tap) on page 344 0xF1000800 IO_OUTP_PWM1 See Table 33: PWM configuration registers on page  0xF1000804 0xF1000808 IO_OUTP_PWM2 0xF100080C 0xF1000810 IO_OUTP_PWM3 0xF1000814 0xF1000818 IO_OUTP_PWM4 0xF100081C 0xF1000840 IO_INP_DEBOUNCE_1 0xF1000850 IO_INP_DEBOUNCE_2 0xF1000860 IO_INP_DEBOUNCE_3 0xF1000870 IO_INP_DEBOUNCE_4 0xF1000A00 FRAMETIME_CTRL See  Frame time control on page 358 0xF1000A04 0xF1000A08 0xF1000FFC GPDATA_INFO See Table 199: Advanced register: GPData buffer ...

  • Page 315: Extended Version Information Register

    Configuration of the camera Extended version information register The presence of each of the following features can be queried by the   bit of  the corresponding register. Register Name Field Description 0xF1000010 VERSION_INFO1 µC type ID [0 to 15] Always 0 µC version [16 to 31] Bcd-coded version number 0xF1000014 VERSION_INFO1_EX µC version [0 to 31] Bcd-coded version number 0xF1000018 VERSION_INFO3 Camera type ID [0 to 15] See Table 155: Camera type  ID list on page 316. FPGA version [16 to 31] Bcd-coded version number 0xF100001C VERSION_INFO3_EX FPGA version [0 to 31] Bcd-coded version number 0xF1000020...
  • Page 316 Configuration of the camera Camera type Pike F-032B Pike F-032C Pike F-100B Pike F-100C Pike F-145B Pike F-145C Pike F-210B Pike F-421B Pike F-421C Pike F-145B-15fps Pike F-145C-15fps Pike F-505B Pike F-505C Pike F-1100B Pike F-1100C Pike F-1600B Pike F-1600C Table 155: Camera type ID list Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 317: Advanced Feature Inquiry

    Configuration of the camera Advanced feature inquiry This register indicates with a named bit if a feature is present or not. If a feature  is marked as not present the associated register space might not be available  and read/write errors may occur. Note Ignore unnamed bits in the following table: these bits might be  set or not.  Register Name Field Description 0xF1000040 ADV_INQ_1 MaxResolution TimeBase ExtdShutter TestImage FrameInfo Sequences VersionInfo Reserved Look-up tables Shading DeferredTrans [10] HDR mode [11] [12] Reserved [13] Reserved TriggerDelay [14] Mirror image [15] Soft Reset...

  • Page 318: Camera Status

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000044 ADV_INQ_2 Input_1 Input_2 [2 to 7] Reserved Output_1 Output_2 Output_3 [10] Output_4 [11] [12 to 15] Reserved IntEnaDelay [16] [17 to 23] Reserved Output 1 PWM [24] Output 2 PWM [25] Output 3 PWM [26] Output 4 PWM [27] [28 to 31] Reserved 0xF1000048 ADV_INQ_3 Camera Status Max IsoSize Paramupd_Timing [2] F7 mode mapping [3] Auto Shutter...

  • Page 319: Maximum Resolution

    Configuration of the camera The  ExSyncArmed  flag indicates that the camera is set up for external  triggering. Even if the camera is waiting for an external trigger event the  Idle   flag might get set. Other bits in this register might be set or toggled: just ignore these bits. Note • Excessive polling of this register may slow down the  operation of the camera. Therefore the time between   two polls of the status register should not be less than 5  milliseconds. If the time between two read accesses is  lower than 5 milliseconds the response will be delayed. • Depending on shutter and isochronous settings the  status flags might be set for a very short time and thus  will not be recognized by your application. Register Name Field Description 0xF1000100 CAMERA_STATUS Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 23] Reserved [24 to 31] Implementation ID = 0x01 0xF1000104 [0 to 14] Reserved ExSyncArmed [15] External trigger enabled...

  • Page 320: Time Base

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000200 MAX_RESOLUTION MaxHeight [0 to 15] Sensor height (read only) MaxWidth [16 to 31] Sensor width (read only) Table 158: Advanced register: Maximum resolution inquiry Time base Corresponding to IIDC, exposure time is set via a 12-bit value in the  corresponding register (SHUTTER_INQ [51Ch] and SHUTTER [81Ch]). This means that you can enter a value in the range of 1 to 4095. Pike cameras use a time base which is multiplied by the shutter register value.  This multiplier is configured as the time base via the TIMEBASE register. Register Name Field Description 0xF1000208 TIMEBASE Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 7] Reserved...

  • Page 321: Extended Shutter

    Configuration of the camera Time base in µs Default value 1000 Table 160: Time base ID Note The ABSOLUTE VALUE CSR register, introduced in IIDC V1.3, is  not implemented.  Extended shutter The exposure time for long-term integration of up to 67 seconds can be  entered with µs precision via the EXTENDED_SHUTTER register. Register Name Field Description 0xF100020C EXTD_SHUTTER Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 5] Reserved ExpTime [6 to 31] Exposure time in µs Table 161: Advanced register: Extended shutter The minimum allowed exposure time depends on the camera model. To ...

  • Page 322: Test Images

    Configuration of the camera Note • Exposure times entered via the 81Ch register are  mirrored in the extended register, but not vice versa.  • Changes in this register have immediate effect, even  when camera is transmitting. • Extended shutter becomes inactive after writing to a  format / mode / frame rate register. • Extended shutter setting will thus be overwritten by the  normal time base/shutter setting after Stop/Start of  FireView or FireDemo. Test images Bit [8] to [14] indicate which test images are saved. Setting bit [28] to [31]  activates or deactivates existing test images. By activating any test image the following auto features are automatically  disabled: • auto gain • auto shutter • auto white balance Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 323: Look-Up Tables (Lut)

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000210 TEST_IMAGE Presence_Inq Indicates presence of this feature (read only) [1 to 7] Reserved Image_Inq_1 Presence of test image 1 0: N/A 1: Available Image_Inq_2 Presence of test image 2 0: N/A 1: Available Image_Inq_3 [10] Presence of test image 3 0: N/A 1: Available Image_Inq_4 [11] Presence of test image 4 0: N/A 1: Available Image_Inq_5 [12] Presence of test image 5 0: N/A 1: Available Image_Inq_6 [13] Presence of test image 6...
  • Page 324 Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000240 LUT_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Enable/disable this feature [7 to 25] Reserved LutNo [26 to 31] Use look-up table with  LutNo number 0xF1000244 LUT_MEM_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 4] Reserved EnableMemWR Enable write access [6 to 7] Reserved AccessLutNo [8 to 15] Reserved AddrOffset [16 to 31] byte 0xF1000248 LUT_INFO Presence_Inq...

  • Page 325: Loading A Look-Up Table Into The Camera

    Configuration of the camera Note Pike cameras have the gamma feature implemented via a  built-in look-up table. Therefore you can not use gamma and   your own look-up table at the same time. Nevertheless you  may combine a gamma look-up table into your own look-up  table. Note When using the LUT feature and the gamma feature pay  attention to the following:  • gamma ON  look-up table is switched ON also • gamma OFF  look-up table is switched OFF also • look-up table OFF  gamma is switched OFF also • look-up table ON  gamma is switched OFF Loading a look-up table into the camera Loading a look-up table into the camera is done through the GPDATA_BUFFER.  Because the size of the GPDATA_BUFFER is smaller than a complete look-up  table the data must be written in multiple steps. To load a lookup table into the camera: Query the limits and ranges by reading LUT_INFO and GPDATA_INFO. Set  EnableMemWR  to true (1). Set  AccessLutNo  to the desired number.
  • Page 326 Configuration of the camera Note • Always make sure that the shading image is saved at the  highest resolution of the camera. If a lower resolution is   chosen and ShowImage is set to  true , the image will not  be displayed correctly. • The shading image is computed using the current video  settings. On fixed video modes the selected frame rate  also affects the computation time. • The build process will not work, if a MONO16/RGB16  format is active. Register Name Field Description 0xF1000250 SHDG_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) BuildError Could not built shading image [2 to 3] Reserved ShowImage Show shading data as image BuildImage Build a new shading image ON_OFF Shading on/off Busy Build in progress MemChannelSave [8] Save shading data in flash ...

  • Page 327: Reading Or Writing Shading Image From/Into The Camera

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000254 SHDG_MEM_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 4] Reserved EnableMemWR Enable write access EnableMemRD Enable read access Reserved AddrOffset [8 to 31] In bytes 0xF1000258 SHDG_INFO Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 3] Reserved MaxMemChannel [4 to 7] Maximum number of  available memory channels to  store shading images MaxImageSize [8 to 31] Maximum shading image size  (in bytes) Table 164: Advanced register: Shading (continued) Reading or writing shading image from/into the camera Accessing the shading image inside the camera is done through the ...

  • Page 328: Non-Volatile Memory Operations

    Configuration of the camera Poll the SHDG_CTRL register until the  Busy  and  BuildImage  flags are  reset automatically. The maximum value of GrabCount depends on the camera type and the  number of available image buffers. GrabCount is automatically adjusted to a  power of two. Do not poll the SHDG_CTRL register too often, while automatic generation is in  progress. Each poll delays the process of generating the shading image. An  optimal poll interval time is 500 ms. Non-volatile memory operations Pike cameras support storing shading image data into non-volatile memory.  Once a shading image is stored it is automatically reloaded on each camera  reset. MaxMemChannel  indicates the number of so-called memory channels/slots  available for storing shading images. To store a shading image into non-volatile memory: Set  MemoryChannel  to the desired memory channel and  MemoryChannelSave  to true (1). Read  MemoryChannelError  to check for errors. To reload a shading image from non-volatile memory: Set  MemoryChannel  to the desired memory channel and  MemChannelLoad  to true (1). Read ...

  • Page 329: Deferred Image Transport

    Configuration of the camera Error description 0x02 Memory size error 0x03 Memory erase error 0x04 Memory write error 0x05 Memory header write error 0x0F Memory channel out of range Table 165: Memory channel error description (continued) Deferred image transport Using this register, the sequence of recording and the transfer of the images  can be paused. Setting  HoldImg  prevents transfer of the image. The images  are stored in  ImageFIFO NumOfImages SendImage The images indicated by   are sent by setting the   bit. When  FastCapture  is set (in Format_7 only), images are recorded at the  highest possible frame rate.

  • Page 330: Frame Information

    Configuration of the camera Frame information This register can be used to double-check the number of images received by  the host computer against the number of images which were transmitted by  the camera. The camera increments this counter with every FrameValid signal.  This is a mirror of the frame counter information found at 0xF1000610. Register Name Field Description 0xF1000270 FRAMEINFO Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) ResetFrameCnt Reset frame counter [1 to 31] Reserved 0xF1000274 FRAMECOUNTER FrameCounter [0 to 31] Number of captured frames  since last reset Table 167: Advanced register: Frame information The  FrameCounter  is incremented when an image is read out of the sensor. The  FrameCounter  does not indicate whether an image was sent over the ...

  • Page 331: Auto Shutter Control

    Configuration of the camera Integration time Integration time IntEna_real IntEna_out Delay Delay time time Figure 142: Delayed integration timing Register Name Field Description 0xF1000340 IO_INTENA_DELAY Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Enable/disable integration  enable delay [7 to 11] Reserved DELAY_TIME [12 to 31] Delay time in µs Table 168: Advanced register: Delayed Integration Enable Auto shutter control The table below illustrates the advanced register for ...
  • Page 332 Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000364 AUTOSHUTTER_LO [0 to 5] Reserved MinValue [6 to 31] Minimum auto shutter value lowest possible value: 10 µs 0xF1000368 AUTOSHUTTER_HI [0 to 5] Reserved MaxValue [6 to 31] Maximum auto shutter value Table 169: Advanced register: Auto shutter control (continued) Note • Values can only be changed within the limits of shutter  CSR.  • Changes in auto exposure register only have an effect  when auto shutter is enabled.  SmartView Ctrl1 •...

  • Page 333: Auto Gain Control

    Configuration of the camera Auto gain control The table below illustrates the advanced register for  auto gain control Register Name Field Description 0xF1000370 AUTOGAIN_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 3] Reserved MaxValue [4 to 15] Maximum auto gain value [16 to 19] Reserved MinValue [20 to 31] Minimum auto gain value Table 170: Advanced register: Auto gain control MinValue  and  MaxValue  limits the range the auto gain feature is allowed to ...

  • Page 334: Autofunction Aoi

    Configuration of the camera Autofunction AOI The table below illustrates the advanced register for  autofunction AOI Register Name Field Description 0xF1000390 AUTOFNC_AOI Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 3] Reserved ShowWorkArea Show work area Reserved ON_OFF Enable/disable AOI (see note  above) Reserved YUNITS [8 to 19] Y units of work area/pos.  beginning with 0 (read only) XUNITS [20 to 31] X units of work area/pos.  beginning with 0 (read only) 0xF1000394 AF_AREA_POSITION Left [0 to 15] Work area position (left  coordinate) [16 to 31] Work area position (top ...

  • Page 335: Color Correction

    Configuration of the camera Color correction To switch off color correction in YUV mode, see bit [6] Register Name Field Description 0xF10003A0 COLOR_CORR Presence_Inq [0] Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Color correction on/off default: on Write: 02000000h to switch  color correction  Write: 00000000h to switch  color correction  Reset Reset to defaults [8 to 31] Reserved 0xF10003A4 COLOR_CORR_COEFFIC11 = Crr [0 to 31] A number of 1000 equals a  color correction coefficient  0xF10003A8 COLOR_CORR_COEFFIC12 = Cgr [0 to 31] of 1. 0xF10003AC COLOR_CORR_COEFFIC13 = Cbr [0 to 31] Color correction values range ...

  • Page 336: Trigger Delay

    Configuration of the camera Trigger delay Register Name Field Description 0xF1000400 TRIGGER_DELAY Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Trigger delay on/off [7 to 10] Reserved DelayTime [11 to 31] Delay time in µs Table 173: Advanced register: Trigger delay The advanced register allows start of the integration to be delayed via  DelayTime  by maximum 2  µs, which is maximum 2.1 s after a trigger edge  was detected. Note Trigger delay works with external trigger modes only.  Mirror image The table below illustrates the advanced register for ...

  • Page 337: Afe Channel Compensation (Channel Balance)

    Configuration of the camera AFE channel compensation (channel balance) All ON Semiconductor Pike sensors are read out via two channels: the first  channel for the left half of the image and the second channel for the right half  of the image. Channel gain adjustment (Pike color cameras: only RAW8 and RAW16) for both  channels can be done via the following two advanced registers: Register Name Field Description 0xF1000420 ADV_CHN_ADJ_GAIN Presence_Inq Indicates presence of this  feature (read only) [1 to 31] Reserved 0xF1000424 ADV_CHN_ADJ_GAIN [0 to 15] Reserved Gain_Value [16 to 31] Signed 16-bit value -8192 to 0 to +8191 SmartView shows only: -2048 to 0 to +2047 Table 175: Advanced register: Channel balance You can save the current value in the user sets and set to default value.

  • Page 338: Soft Reset

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000434 ADV_CHN_ADJ_OFFSET+1 --- [0 to 15] Reserved Offset_Value [16 to 31] Signed 16-bit value -255 to 0 to +256 SmartView shows only: -255 to 0 to +255 Note:  Direct register access.  up to +256 whereas  SmartView: up to +255) Table 176: Advanced register: Dual-tap offset adjustment (continued) You can save the current value in the user sets and set to default value. Note Doing the dual-tap offset adjustment in SmartView: Refer to  the FirePackage/FirePackage64 SmartView Manual.  Soft reset Register Name Field Description...

  • Page 339: High Snr Mode (High Signal Noise Ratio)

    Configuration of the camera Note When SOFT_RESET has been defined, the camera will respond  to further read or write requests but will not process them.  High SNR mode (High Signal Noise Ratio) With  High SNR  mode enabled the camera internally grabs  GrabCount   images and outputs a single averaged image. Register Name Field Description 0xF1000520 HIGH_SNR Presence_Inq [0] Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF High SNR mode on/off The camera must be idle to toggle  this feature on/off. Idle means: no  image acquisition, no trigger. Set grab count and activation of  HighSNR in ...
  • Page 340 Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000560 ISOSIZE_S400 Presence_Inq [0] Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Enable/Disable S400 settings Set2Max Set to maximum supported packet  size [8 to 15] Reserved MaxIsoSize [16 to 31] Maximum ISO packet size for S400 0xF1000564 ISOSIZE_S800 Presence_Inq [0] Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Enable/Disable S800 settings Set2Max Set to maximum supported packet  size [8 to 15] Reserved MaxIsoSize [16 to 31]...

  • Page 341: Quick Parameter Change Timing Modes

    Configuration of the camera Software Restrictions FireGrab Deactivate Isochronous Resource Manager: SetParameter (FGP_USEIRMFORBW, 0) FireStack/FireClass No restrictions SDKs using Microsoft driver  (Active FirePackage, Direct FirePackage, ...) Linux: libdc1394_1.× No restrictions Linux: libdc1394_2.× Deactivate Isochronous Resource Manager: Set DC1394_CAPTURE_FLAGS_BANDWIDTH_ALLOC flag to 0 Third Party Software Deactivate Isochronous Resource Manager Table 180: Restrictions for feature: Maximum ISO packet size Operation The maximum allowed isochronous packet size can be set separately for the  ISO speeds S400 and S800. Check the associated  Presence_Inq  flag to see  for which ISO speed this feature is available. Setting the  Set2Max  flag to 1 sets the  MaxIsoSize  field to the maximum ...

  • Page 342: Standard Parameter Update Timing

    Configuration of the camera Note For a detailed description see Quick parameter change timing  modes on page 177.  Register Name Field Description 0xF1000570 PARAMUPD_TIMING Presence_Inq [0] Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 5] Reserved UpdActive Update active See Encapsulated Update (begin/ end) on page 179 0: (default); reset to 0 means Encapsulated Update end 1: set to 1 means Encapsulated Update begin [7 to 23] Reserved UpdTiming [24 to 31] Update timing mode If set to O: Standard Parameter Update Timing ...

  • Page 343: Automatic Reset Of The Updactive Flag

    Configuration of the camera Automatic reset of the UpdActive flag With Quick Format Change Mode you normally have to clear the  UpdActive   flag after all desired parameters have been set. Every time the  PARAMUPD_TIMING  register is written to with the  UpdActive  flag set to 1 a  10 second time-out is started / restarted. If the time-out passes before you  clear the  UpdActive  flag, the  UpdActive  flag is cleared automatically and all  parameter changes since setting the  UpdActive  flag to 1 become active  automatically. Low-noise binning mode (only 2 × H-binning) This register enables/disables low-noise binning mode. This means: an average (and not a sum) of the luminance values is calculated  within the FPGA.

  • Page 344: Disable Leds

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF1000640 SWFEATURE_CTRL Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) BlankLED_Inq Indicates presence of Disable LEDs feature. DigitizationTaps_Inq [2] Indicates presence of Sensor digitization taps feature. [3 to 5] Reserved SensorTaps_Inq Indicates presence of Sensor taps  feature. [7 to 15] Reserved [16] Reserved BlankLED [17] 0: Behavior as described in Status  LEDs on page 107. 1: Disable LEDs. (Only error codes  are shown.) DigitizationTaps [18 to 21] 0: single-tap 1: dual-tap SensorTaps [22 to 25] Max number of taps ...

  • Page 345: Sensor Digitization Taps (Pike F-1100, F-1600 Only)

    Configuration of the camera Sensor digitization taps (Pike F-1100, F-1600 only) The sensor digitization taps fields  DigitizationTaps  [18 to 21] and  SensorTaps  [22 to 25] allow to switch between single-tap and dual-tap mode  of a multi-tap sensor (Pike F-1100, F-1600). The settings are stored  permanently within the camera and do not depend on any user set. • To switch single-tap set bit [18 to 21] to 0. • To switch dual-tap set bit [18 to 21] to 1. Note After switching the number of tabs reboot the camera by  releasing a SoftReset.  • To get info how many taps are present read out bit [22 to 25]. – 0 indicates 1 tap. – 1 indicates 2 taps. Parameter-List Update The parameter list is an array of address/data pairs which can be sent to the  camera in a single bus cycle. Register Name Field Description 0xF1100000 PARAMLIST_INFO Presence_Inq [0]...

  • Page 346: Format_7 Mode Mapping

    Configuration of the camera Address offset Data quadlet Description 0xF0F00608 0xE0000000 Set video format 7 0xF0F00604 0x00000000 Set video mode 0 0xF0F08008 0x00000000 Set image position 0xF0F0800C 0x028001E0 Set image size 0xF0F08044 0x04840484 Set BytePerPacket value 0xF0F0080C 0x80000100 Set shutter to 0x100 0xF0F00820 0x80000080 Set gain to 0x80 Table 185: Example: parameter list Note • The PARAMLIST_BUFFER shares the memory with the  GPDATA_BUFFER. Therefore it is not possible to use both   features at the same time.

  • Page 347: Example

    Configuration of the camera Register Name Field Description 0xF10005A0 F7MODE_4 Format_ID [0 to 31] Format ID for Format_7 Mode_4 0xF10005A4 F7MODE_5 Format_ID [0 to 31] Format ID for Format_7 Mode_5 0xF10005A8 F7MODE_6 Format_ID [0 to 31] Format ID for Format_7 Mode_6 0xF10005AC F7MODE_7 Format_ID [0 to 31] Format ID for Format_7 Mode_7 Table 186: Advanced register: Format_7 mode mapping (continued) Additional Format_7 modes Firmware 3.× adds additional Format_7 modes. Now you can add some special  Format_7 modes which are not covered by the IIDC standard. These special ...

  • Page 348: Advanced Register: Sis

    Configuration of the camera • Frame counter  (frames read out of the sensor) • Trigger counter  (external trigger seen only) • Various camera settings into a selectable line position within the image.  Frame counter  and  trigger counter are available as advanced registers to be read out  directly. Advanced register: SIS The   feature is controlled by the following advanced feature register: Note This register is  different  to the Marlin  time stamp  (600)  register!  Register Name Field Description 0xF1000630 SIS Presence_Inq Indicates presence of this feature ...
  • Page 349 Configuration of the camera Note SIS outside the visible image area: For certain Format_7 modes the image frame transported   may contain padding (filling) data at the end of the  transported frame. Setting LinePos=HeightOfImage places the  stamp in this padding data area, outside the visible area  (invisible SIS).  If the transported image frame does not contain any padding  data the camera will not relocate the SIS to the visible area  automatically (no SIS). Take in mind that the accuracy of the time stamp might be  affected by asynchronous traffic – mainly if image settings are  changed. Note The IEEE1394 cycle counter (aka time stamp) will be inserted  into the very first 4 bytes/pixels of a line.  Cycle offset Cycles Seconds Cycle offset 12 bit Cycle count 13 bit Second count 7 bit 0 to 3071 cycle offsets (40.69 ns) 0 to 7999 cycles 0 to 127 seconds 24.576 MHz cycle timer counter  8000 Hz cycle timer counter 1 Hz cycle timer counter Table 188: 32-bit cycle timer layout Cycle offset 12 bit Cycle count ...

  • Page 350: Advanced Register: Frame Counter

    Configuration of the camera Advanced register: frame counter Note Different to Marlin SIS: Register 610 is only to be used to reset the frame counter.  The frame counter feature is controlled by the following advanced feature  register: Register Name Field Description 0xF1000610 FRMCNT_STAMP Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) Reset Reset frame counter [2 to 31] Reserved 0xF1000614 FRMCNT [0 to 31] Frame counter Table 190: Advanced register: Frame counter frame counter Having this feature enabled, the current   value (images read ...

  • Page 351: Where To Find Time Stamp, Frame Counter And Trigger Counter In The Image

    Configuration of the camera Register Name Field Description TRIGGER_COUNTER Presence_Inq 0xF1000620 Indicates presence of this feature  (read only) Reset Reset trigger counter [2 to 31] Reserved TRGCNT TriggerCounter 0xF1000624 [0 to 31] Trigger counter Table 191: Advanced register: Trigger counter Having this feature enabled, the current  trigger counter  value (external  trigger seen by hardware) will be inserted as a 32-bit integer value into any  captured image. Setting the  Reset  flag to 1 resets the  trigger counter  to 0: the Reset flag  is self-cleared.

  • Page 352: Smear Reduction (Not Pike F-1100, F-1600)

    Configuration of the camera CycleCounter [7 to 0] CycleCounter [15 to 8] CycleCounter [23 to 16] CycleCounter [31 to 24] Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 FrameCounter [7 to 0] FrameCounter [15 to 8] FrameCounter [23 to 16] FrameCounter [31 to 24] Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 TriggerCounter [7 to 0] TriggerCounter [15 to 8] TriggerCounter [23 to 16] TriggerCounter [31 to 24] Byte 9 Byte 10 Byte 11 Byte 12 AoiLeft [7 to 0] AoiLeft [15 to 8] AoiTop [7 to 0] AoiTop [15 to 8] Byte 13 Byte 14 Byte 15 Byte 16 AoiWidth [7 to 0] AoiWidth [15 to 8] AoiHeight [7 to 0] AoiHeight [15 to 8] Byte 17 Byte 18 Byte 19...

  • Page 353: Defect Pixel Correction

    Configuration of the camera Defect pixel correction In the following the abbreviation   for  efect  ixel  orrection will be used. To enable or disable and configure defect pixel correction use the following  register(s): Register Name Field Description DEFECT_PIXEL_CORRECTION_ Presence_Inq 0xF1000460 Indicates presence of this  CTRL feature (read only) [1 to 5] Reserved ON_OFF Defect pixel correction  (DPC) on/off [7 to 31] Reserved DEFECT_PIXEL_CORRECTION_ Presence_Inq 0xF1000464 Indicates presence of this  feature (read only) Reserved EnaMemWR Enable WR access (from  host to µC) EnaMemRD Enable RD access (from ...

  • Page 354: User Profiles

    Configuration of the camera DPC-Memory alignment: {defect_pixel_1, defect_pixel_2 to defect_pixel_n,  defect_column_1, defect_column_2 to defect_column_n}. One defect pixel is saved as two 16-bit values (X, Y), so the size of defect pixel  chunk equals  NumberDefectPixel  * 4 (it is also the offset of defect column  data). One defect column is saved as three 16-bit values (X, Y, Height), so the size of  NumberDefectColumn * 6 defect column chunk equals  Note Pixel coordinates and column coordinates must be sorted  ascending, by X as primary and Y as secondary sorting-key.  To write DPC coordinates: Query the limits and ranges by reading  DEFECT_PIXEL_CORRECTION_INFO GPDATA_INFO  and  . (Note: If the list is empty, you do not have to write the DPC pixels. In this  case do the following: in  DEFECT_PIXEL_CORRECTION_MEM  set the  NumberDefectColumn  and  NumberDefectPixel  to 0.) Set  EnableMemWR  to true (1). Update ...
  • Page 355 Configuration of the camera User profiles can be programmed with the following advanced feature register: Offset Name Field Description USER_PROFILE Presence_Inq 0xF1000550 Indicates presence of this feature  (read only) Error An error occurred [2 to 6] Reserved Busy Save/Load in progress Save Save settings to profile Load Load settings from profile SetDefaultID [10] Set Profile ID as default [11 to 19] Reserved ErrorCode [20 to 23] Error code See Table 196: User profiles:  Error codes on page 356. [24 to 27] Reserved ProfileID [28 to 31] ProfileID (memory channel) Table 195: Advanced register: User profiles In general this advanced register is a wrapper around the standard memory ...

  • Page 356: Error Codes

    Configuration of the camera Write the desired  ProfileID  with the  RestoreProfile  flag set. Read back the register and check the  ErrorCode  field. Set default To set the default profile to be loaded on startup, reset or initialization Write the desired  ProfileID  with the  SetDefaultID  flag set. Read back the register and check the  ErrorCode  field. Error codes Error Code Description 0x00 No error 0x01 Profile data corrupted 0x02 Camera not idle during restore operation 0x03 Feature not available (feature not present) 0x04 Profile does not exist 0x05 ProfileID out of range 0x06 Restoring the default profile failed 0x07...
  • Page 357 Configuration of the camera Standard registers Standard registers Advanced registers (Format_7) Cur_V_Frm_Rate IMAGE_POSITION TIMEBASE Cur_V_Mode (AOI) EXTD_SHUTTER Cur_V_Format IMAGE_SIZE (AOI) IO_INP_CTRL ISO_Channel COLOR_CODING_ID IO_OUTP_CTRL ISO_Speed BYTES_PER_PACKET IO_INTENA_DELAY BRIGHTNESS AUTOSHUTTER_CTRL AUTOSHUTTER_LO AUTO_EXPOSURE  (Target gray level) AUTOSHUTTER_HI SHARPNESS AUTOGAIN_CTRL WHITE_BALANCE  (+ auto on/off) AUTOFNC_AOI  (+ on/off)  (+ hue on) COLOR_CORR  (on/off + color correction ...

  • Page 358: Frame Time Control

    Configuration of the camera Note • A profile save operation automatically disables capturing  of images.  • A profile save or restore operation is an uninterrupted  (atomic) operation. The write response (of the  asynchronous write cycle) will be sent after completion  of the operation. • Restoring a profile will not overwrite other settings than  listed above. • If a restore operation fails or the specified profile does  not exist, all registers will be overwritten with the hard- coded factory defaults (profile  • Data written to this register will not be reflected in the  standard memory channel registers. Frame time control With this register you can set the frame time (in microseconds) and thus  control the sensor frame rate more precisely than with the  BytesPerPacket   settings. Note • The image transport speed depends on the  BytesPerPacket  setting only.  • The camera corrects invalid values automatically. Offset Name Field...

  • Page 359: Gpdata_Buffer

    Configuration of the camera • The  FRAMETIME_CTRL  register does not change the shutter or  BytePerPacket settings. GPDATA_BUFFER GPDATA_BUFFER  is a general purpose register that regulates the exchange of  data between camera and host for: • writing look-up tables (LUTs) into the camera • uploading/downloading of the shading image GPDATA_INFO Buffer size query GPDATA_BUFFER indicates the actual storage range Register Name Field Description GPDATA_INFO 0xF1000FFC [0 to 15] Reserved BufferSize [16 to 31] Size of GPDATA_BUFFER (byte) 0xF1001000 … GPDATA_BUFFER 0xF10017FC Table 199: Advanced register: GPData buffer Note •...

  • Page 360: User Adjustable Gain References

    Configuration of the camera User adjustable gain references This register gives the user the possibility (via direct access) to modify the gain  references. Modified values are stored automatically without further user  action and are also stored on restart. To reload default gain references (which are programmed at personalization)  within the camera: set flag  m_bDefGainRef=1 Offset Name Field Description 0xF1002000 AFEREFERENCES Presence_Inq Indicates presence of this feature  (read only) [1 to 4] Reserved m_bDefGainRef Reload default gain references, if  this flag is set. [6 to 31] Reserved m_GainRef 0xF1002004 GAINREFERENCE [0 to 31] Gain reference (0 to 511) Table 201: Advanced register: User adjustable gain references In the following table you find the default gain references of all Pike models.

  • Page 361: Firmware Update

    Firmware update Firmware update Firmware updates can be carried out via FireWire cable without opening the  camera. Note For further information: • Read the application note:  How to update Guppy, Pike, or Stingray firmware at Allied Vision website or • Contact your local Allied Vision distribution partner. For our Sales locations see: https://www.alliedvision.com  Extended version number (FPGA/microcontroller) The new extended version number (Pike firmware 3.× and later) for  microcontroller and FPGA firmware has the following format (4 parts  separated by periods; each part consists of two digits): Special.Major.Minor.Bugfix xx.xx.xx.xx Digit Description 1st part: Special Omitted if zero Indicates customer specific versions  (OEM variants). Each customer has its  own number. 2nd part: Major Indicates big changes Old: represented the number before  the dot Table 203: New version number (microcontroller and FPGA) Pike Technical Manual V5.2.2...
  • Page 362 Firmware update Digit Description 3rd part: Minor Indicates small changes Old: represented the number after  the dot 4th part: Bugfix Indicates bug fixing only (no changes  of a feature) or build number Table 203: New version number (microcontroller and FPGA) (continued) Pike Technical Manual V5.2.2...

  • Page 363: Appendix

    Appendix Appendix Sensor position accuracy camera body camera body pixel area pixel area sensor case sensor case Figure 144: Sensor position accuracy Criteria Subject Properties Method of positioning Optical alignment of the photo sensitive sensor area into the  camera front module (lens mount front flange) Reference points Sensor Center of the pixel area (photo sensitive cells) Camera Center of the lens mount Accuracy ×/y +/- 0.1 mm (sensor shift) +0/-50 µm (optical back focal length) α +/-0.5° (center rotation as the deviation from the parallel to the  camera bottom) Table 204: Sensor position accuracy criteria Note ×/y tolerances between C-Mount hole and pixel area may be ...

  • Page 364: Index

    Index Index Numerics Adv 2 tab ..160, 161 Advanced feature inquiry ..317 0xF1000840 (debounce) ..206 0xF1000040 ..317 2 out of 16 H+V sub-sampling (b/w) Color Correction ..317 drawing ..172 HDR Pike ..318 2 out of 16 H+V sub-sampling (color) MaxResolution ..317 drawing ..173 TimeBase ..317 2 out of 4 H+V sub-sampling (b/w) Advanced features ..311 drawing ..171 Activate ..314 2 out of 4 H+V sub-sampling (color) Base address ..301 drawing ..172 inquiry ..299 2 out of 8 H+V sub-sampling (b/w) Advanced register drawing ..171...
  • Page 365 Index Test image external trigger ..323 ..135 Time base AUTO_EXPOSURE ..320 ..140 Trigger counter AUTOFNC_AOI ..350 ..135 Trigger delay AUTOFNC_AOI positioning ..336 ..136 Update timing modes Autofunction AOI ..342 User adjustable gain references 0xF1000390 ..360 ..334 User profiles AUTOFNC_AOI ..355 ..334 advanced register Auto_Inq ..112 Extended shutter automatic generation ..208 Advanced registers correction data ..148 Secure image signature (SIS) automatic white balance ..347 ..134 Advanced registers summary IO_INP_DEBOUNCE...
  • Page 366 Index Increase Color correction ..332 Inquiry register 0xF10003A0 ..300 ..335 Variation color correction ..330 ..190, 191, 192 brightness Allied Vision cameras ..190 auto shutter formula ..136 ..191 average why? ..138 ..190 IIDC register color information ..142 ..187 increase Color_Coding ..141 ..182 level COLOR_CODING_INQ ..147, 150 ..182 Common GND ..153 nonlinear Inputs ..153 ..106 reference Common VCC...
  • Page 367 Index Extended shutter ..154 data path 0xF100020C ..126 ..321 Data payload size Exposure time ..37, 278 ..321 DCAM EXTD_SHUTTER ..27, 225, 282 ..321 debounce time FireDemo ..322 for input ports FireView ..206 ..322 debounce time for trigger Inactive ..205 ..322 Defect pixel correction extended shutter ..208 0xF1000440 inactive ..353 ..209 DEFECT_PIXEL_CORRECTION_C- Extended shutter (advanced register) ..208 EXTENDED_SHUTTER ..353 ..208 Deferred image transport External GND ..105 0xF1000260...
  • Page 368 Index color correction HoldImg ..191 field ..143 ..185 FPGA boot error flag ..108 ..185 Frame counter mode ..223, 348 ..185 0xF1000274 horizontal binning ..330 ..165 0xF1000610 horizontal mirror function ..350 ..143 Frame information horizontal sub-sampling (b/w) 0xF1000270 drawing ..330 ..168 Frame rates horizontal sub-sampling (color) Bandwidth drawing ..246 ..169 Bus speed Housing ..225 Format_7 W270 housing dimensions ..250 ..72 Maximum...
  • Page 369 Index Controlling ..198 IMAGE_POSITION ..243 Latching connectors ..104 ImageRepeat ..219 IMAGE_SIZE ..243 Com/S1 ..108 Incrementing list pointer ..214 on (green) ..108 input Status ..107 signals ..109 ..108 Input control yellow ..108 0xF1000300 ..110 LED state input mode ..111 Green ..108 InputMode (Field) ..110 Legal notice ..2 Inputs Level mode ..198 Common GND ..106 look-up table...
  • Page 370 Index Max. ISO size S400 one-shot ..209 0xF1000560 using Trigger_Mode_15 ..340 ..202 Max. ISO size S800 one-shot bit ..209 0xF1000564 one-shot mode ..340 ..209 Maximum resolution inquiry ON_OFF ..112 0xF1000200 ON_OFF (Field) ..320 ..132 MAX_RESOLUTION optocoupler ..320 ..109 Max_Value Output ..112 Min. exp. time + offset Mode ..207 ..115 minimum exposure time PinState flag ..207 ..115 Min_Value Registers ..112 ..115 mirror function Output control...
  • Page 371 Index Pike F-1100B, F-1100C Specifications saturation ..54 ..189 Pike F-145B, F-145C Specifications offset ..46 ..189 Pike F-1600B, F-1600C Specifications Secure image signature ..56 Pike F-210B Specifications 0xF1000630 ..48 ..348 Pike F-421B, F-421C Specifications Definition ..50 ..222 Pike F-505B, F-505C Specifications Sensor ..52 Pin control Sensor size ..30 Iinput/output Sensor digitization taps ..330 ..345 PinState (Field) Sensor position accuracy ..110 Pixel data Accuracy ..120 ..363 plus integral controller Method of positioning ..138 ..363 Polarity Reference points...
  • Page 372 Index Sequence step mode Software feature control ..216 Shading Disable LEDs ..344 0xF1000250 Spectral transmission ..326 AddrOffset IR cut filter ..327 ..100 SHDG_CTRL Type Jenofilt 217 ..326 ..100 SHDG_INFO Stack setup ..327 ..108 SHDG_MEM_CTRL Stack start ..327 ..108 shading Standard  Parameter  Update  Timing ..178,   correction data ..146 Shading correction Standard Update (IIDC) ..325 ..179, 181 shading correction Status LED ..146 ..107...
  • Page 373 Index TIMEBASE Trigger modi ..311 ..198 Trigger overrun ..223 Reference ground TRIGGER_DELAY ..104 ..113, 204 TPA- TRIGGER_DELAY_INQUIRY ..112, 203 IEEE1394b Trigger_Delay_Inquiry register ..104 ..203 TPA+ TRIGGER_MODE ..104 ..201 Trigger_Mode ..201 Reference ground Trigger_Mode_0 ..104 ..114, 198 TPB- Extended shutter ..198 IEEE1394b Trigger_Mode_1 ..104 TPB+ Level mode ..104 ..198 IEEE1394b Trigger_Mode_15 ..104 ..198 Trg (LED state)
  • Page 374 Index vertical sub-sampling (color) drawing ..170 ..104 Video data payload ..121 Video format Available bandwidth ..246 Frame rate ..246 Video format inquiry register Offset ..289 Video Format_7 ..243 Video mode CUR-V-MODE ..304 Format_7 ..309 Inquiry register ..289 Video mode 0 ..249 Video mode 2 ..249 VMode_ERROR_STATUS ..108 IEEE1394b ..104 VP (Power, VCC) IEEE1394b ..104 white balance auto shutter ..136 AUTOFNC_AOI ..135 automatic ..134, 135 conditions...

This manual is also suitable for:

Pike f-032c fiberPike f-100c fiberPike f-145bPike f-145cPike f-145c fiberPike f-100b ... Show all

Table of Contents