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工業(yè)相機(jī)介紹和基礎(chǔ)知識(shí)必看篇！

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 瀏覽：- 發(fā)布日期：2020-05-07 13:53:59【大 中 小】

工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為有序的電信號(hào)，將這個(gè)信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，并送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存當(dāng)中，圖像處理軟件后就可以處理、分析和識(shí)別。

選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，相機(jī)的不僅是直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果直接相關(guān)。

不同相機(jī)對(duì)比

工業(yè)相機(jī) 安防相機(jī) 民用相機(jī)
高速工業(yè)相機(jī)
 安防相機(jī)
 民用相機(jī)

針對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)

軟件開發(fā)包（SDK）

圖像數(shù)據(jù)真實(shí)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)高速傳輸

數(shù)據(jù)一致性好

MV-HS工業(yè)相機(jī)

針對(duì)視頻流存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

不提供軟件開發(fā)包

圖像經(jīng)過(guò)DSP處理

25fps~30fps

傳輸經(jīng)過(guò)壓縮的數(shù)據(jù)

針對(duì)人眼感官設(shè)計(jì)

不提供軟件開發(fā)包

圖像經(jīng)過(guò)更加復(fù)雜加工

基本無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸

數(shù)據(jù)一致性不好（自動(dòng)調(diào)節(jié)）


工業(yè)相機(jī)分類

按照掃描方式劃分：面陣相機(jī)和線陣相機(jī)
按照傳感器類型劃分：CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)
按照數(shù)據(jù)接口劃分：USB2.0/3.0相機(jī)、1394A/B相機(jī)、千兆網(wǎng)相機(jī)、CameraLink相機(jī)

接口相機(jī)

工業(yè)相機(jī)技術(shù)

工業(yè)相機(jī)技術(shù)


1.像元/像素

圖像傳感器（ Sensor）由許多像素點(diǎn)(Pixel)按照一定的次序排列，他是組成圖像傳感器的最小單元，像元一般為正方形

2.像元尺寸

像素尺寸也叫像元尺寸，是指每個(gè)像素的實(shí)際大小，單位μm，面陣相機(jī)象元尺寸一般為 1.4μm-14μm，線陣相機(jī)一般為7μm/14μm；

像元尺寸越大，能夠接收到得光子數(shù)量越多，所成像的圖像越亮。

像元尺寸越小，制造難度越大，適配的鏡頭也比較少， 圖像質(zhì)量也越不容易提高。

3.分辨率

分辨率用來(lái)描述傳感器有效象元（像素）的分布情況

面陣相機(jī)：

像素以矩陣形式進(jìn)行排列，由橫向像素點(diǎn)數(shù)（ H） ×豎向像素點(diǎn)數(shù)（ V），其乘積接近于相機(jī)的像素值， 就是我們平時(shí)說(shuō)到的多少萬(wàn)像素，常用面陣工業(yè)相機(jī)像素值為 120 萬(wàn)（1280x960）、 200 萬(wàn)（1600x1200）、 500 萬(wàn)（2592x1944）像素等，圖中的是維視智造的HS高速工業(yè)相機(jī)。

線陣相機(jī)：

像素以直線的形式排列，豎向像素點(diǎn)（ V）一般有 1~4行，描述按照橫向像素點(diǎn)數(shù)（ H）分為 1K、 2K、 4K、 6K、 8K， 16K 等（ 1K=1024）。

4.幀率

面陣相機(jī)每秒采集或曝光的幀數(shù)，一般為該相機(jī)支持的最大曝光次數(shù)，單位fps；
5.行頻

線陣相機(jī)每秒鐘采集或曝光的行數(shù)，一般為最大曝光多少行，單位 Hz；

6.傳感器尺寸

傳感器尺寸

面陣傳感器尺寸是指?jìng)鞲衅魑锢泶笮?，以?duì)角線實(shí)際長(zhǎng)度為傳感器尺寸， 以英寸（ “） 為單位，表示為(X/Y)×1″（ 這里的 1″=16mm， 并非 25.4mm）， 常見(jiàn)的長(zhǎng)寬比為 4:3

7.曝光方式

面陣相機(jī)：分為行曝光 (Rolling shutter)與幀曝光(global shutter)，行曝光也叫卷簾快門，幀曝光也叫全局快門，行曝光是指從傳感器左上角開始逐行曝光，幀曝光是指整個(gè)傳感器所有像素同時(shí)曝光；
 線陣相機(jī)：主要為行曝光，常見(jiàn)的為從左向右或從右向左曝光，此外還有從左右向中間等曝光方式；
8.曝光時(shí)間
傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)形成一幀圖像，每個(gè)像元接受光信號(hào)的過(guò)程叫曝光，所花費(fèi)的時(shí)間叫曝光時(shí)間，也叫快門速度；

9.像元深度

數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，對(duì)于每一個(gè)像元灰度值，都有統(tǒng)一的比特位數(shù)，稱為像元深度，像元深度一般是8位，輸出的圖像灰度等級(jí)是2的8次方，即0-255共256級(jí)

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