工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件,其本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成為有序的電信號,將這個(gè)信號進(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、分析和識別。
選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(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)對比
針對計(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
針對視頻流存儲設(shè)計(jì)
不提供軟件開發(fā)包
圖像經(jīng)過DSP處理
25fps~30fps
傳輸經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)
針對人眼感官設(shè)計(jì)
不提供軟件開發(fā)包
圖像經(jīng)過更加復(fù)雜加工
基本無法實(shí)時(shí)傳輸
數(shù)據(jù)一致性不好(自動調(diào)節(jié))
工業(yè)相機(jī)
安防相機(jī)
民用相機(jī)
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)
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
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)說到的多少萬像素,常用面陣工業(yè)相機(jī)像素值為 120 萬(1280x960)、 200 萬(1600x1200)、 500 萬(2592x1944)象素等
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
面陣傳感器尺寸是指傳感器物理大小,以對角線實(shí)際長度為傳感器尺寸, 以英寸( “) 為單位,表示為(X/Y)×1″( 這里的 1″=16mm, 并非 25.4mm), 常見的長寬比為 4:3
7.曝光方式
線陣相機(jī):主要為行曝光,常見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;
9.像元深度
數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)字信號,對于每一個(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是2的8次方,即0-255共256級