工业相机的选型

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时间:2019-08-04

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1、工业相机选择的一些参数1.工业相机:本质上是将光子信号转换为数字信号的设备,而这里所谓的数字信号就是图像。这些图像不一定非得看起来如何美轮美奂,在工业机器视觉领域,只需要相机尽可能精确的将光信号转换为电信号。所以,工业相机不会美化它拍摄的画面,同理,机器视觉领域也应尽量避免压缩图像。2.数码相机:表现为胶卷,一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。用于区别与胶卷相机。3.图像感光芯片:以前工业相机都使用CCD芯片。这使得相机具有高灵敏度和低图像噪声。此外,CCD工业相机还具有以下三个主要特征:1、全局快门;

2、2、黑白与彩色两种型号;3、长期都有库存。与此同时,越来越多的CMOS感光芯片也被用于工业相机领域。由于它们成本较低,可以有效降低机器视觉应用的整体造价。但大多数CMOS相机的卷帘式快门限制了其应用领域4.CCD主要有以下几种类型:a)面阵CCD:允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。b)线阵CCD:用一排像素扫描过图片,做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜,正如名称所表示的,线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像,线性阵列,处理高分辨率的图像时,受局限于非移动的连续光照的物体。c)三线

3、传感器CCD:在三线传感器中,三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜,当捕捉彩色图片时,完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机,以产生高的分辨率和光谱色阶。d)交织传输CCD:这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化,允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机e)全幅面CCD:此种CCD具有更多电量处理能力,更好动态范围,低噪音和传输光学分辨率,全幅面CCD允许即时拍摄全彩图片。全幅面CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放

4、大器组成。全幅面CCD曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像,并行寄存器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。第1页此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。此过程反复执行,直到所有的信息传输完毕。接着,系统进行精确的图像重组。5.镜头:机器视觉技术的应用领域非常广泛。因此,大部分工业相机在发售时都不带镜头,但带有镜头基座。工业镜头接口有两种型号:C和CS。二者间不同之处在于感光距离不同:a)C:C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米b)C

5、S:CS式距焦点距离为12.5毫米6.数字I/O接口:机器视觉的定义不仅仅是捕捉到图像,还包括与机器的交互。为此,工业相机提供了数字I/O接口。其中用的最多的就是外触发输出。在外触发模式下,相机根据外界事件触发快门,捕捉图像。典型的应用就是传送带上安装光栅,然后将工业相机放置在旁边。当有目标物体经过光栅时,触发脉冲信号,进而让相机曝光。7.CCD靶面大小的区别:a)目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”b)特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰

6、度。c)靶面越大,成像质量越好8.扫描制式:a)PAL制:中国采用逐行倒像(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场b)NTSC制:日本采用隔行扫描NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。影像容易受到相位干扰。c)发展到数码摄像机时代之后,计算机的视频采集就成了很重要的步骤,制式的差别影响也就没这么大了。如果是用1394卡从数码摄像机上攫取视频进而编辑处理的话,无论是NTSC还是PAL都基本上是相同的第2页9.帧速率:是指每秒钟刷新的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。对影片内容

7、而言,帧速率指每秒所显示的静止帧格数。要生成平滑连贯的动画效果,帧速率一般不小于8;而电影的帧速率为24fps。捕捉动态视频内容时,此数字愈高愈好。10.信噪比:一般监控摄像机的图像信噪比是在50dB,信噪比是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号s/n来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,信噪比的单位用db来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在agc(自动增益控制)关闭时的值,因为当agc接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。信噪比的典型值为45~55db,若为50db,则图像有

8、少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。11.曝光时间:相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔。曝光时间越长越需要装三脚架支撑。12.快门速度:13.曝光方式:a)对于线阵相机机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;b)面阵相

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