彩色相機OR黑白相機
清晰度上的區(qū)別
通過濾色片,只允許一種顏色通過
使用分光菱片的方式放光然后再合成,對結構要求高,使用再高端場合下。
通用感光芯片+濾色片,每個像素只感光一種顏色分量,其他分量通過臨近點計算出來,也就是插值計算。
插值運算會有彩色點紋出現(xiàn),雖然有多種插值運算,但在速度和效果上各有千秋。
靈敏度上的區(qū)別
兩個原因導致了感光芯片的靈敏度下降:濾色片的過濾,以及不可見的紅外的過濾。
總結來說:
彩色的清晰度較低
彩色的靈敏度較低
彩色相機的價格較高
如何圖像分辨率
檢測精度和算法決定了分辨率
計算:檢測區(qū)間尺寸X,精度為VX,則分辨率為X/VX,如10mm的工件,精度為0.01,則像素選擇1000.
另外,圖片不是越清晰越好,因為更清晰的圖片,處理和傳輸會慢。
傳輸幀率
考慮到由運動控制等延時,我們的幀頻要大于檢測頻率
人眼識別>16fps時會判斷為連貫的,F(xiàn)PS為幀每秒。
例子:要求
幀率>25FPS
自動檢測,幀率大于每秒工件個數(shù)
高速檢測需要200FPS甚至更高。
以選擇28FPS為例,計算方式如下:相機分辨率1024128028/1M=36.7M,也就是說,一秒需要傳輸和處理36.7M的數(shù)據量。
相機的種類
根據感光芯片的結構分為CCD和CMOS
其中CCD分為:
全幀CCD
幀轉移CCD
逐行掃描行間轉移CCD
隔行
以及CMOS包括:
3T 滾動快門
4T 串行全幀快門
5T 并行全幀快門
全幀CCD
原理:通過機械快門,機械的開關為曝光時間,然后逐行輸出
全幀特點:機械快門影響靈敏度,大電荷容納能力帶來大的動態(tài)范圍
使用場景:醫(yī)療,科研,天文
幀轉移CCD
原理:增加了一個緩存區(qū)域
特點:有緩存,曝光時間靈活,可抓運動物體,但成本高
場景:高端工業(yè)場合下
行間轉移CCD
跟幀轉移類似,緩存不是整塊
逐行抓運動物體效果更好,隔行會有鋸齒效應
速度比幀轉移快
3T CMOS
三個MOS管,可復制和讀出操作
跟全幀類似,但不需要機械快門,而用ERS(卷簾式快門)
逐行曝光和讀出,曝光時間一樣,但是等待時間不一樣,運動情況容易扭曲??!
但拍靜物時,性價比高,信噪比高
變通:可以配合機械快門,或者頻閃燈來模擬快門
特點:低成本,靜物,配合頻閃拍運動物體
4T CMOS
加入一個MOS管,跟轉移型CCD類似,可存儲。
可拍運動物體
工業(yè)應用廣泛
5T MOS
再加入一個MOS,用來并行同步
上一圖輸出同時曝光下一張,實現(xiàn)高速
高速成像領域
曝光時間
運動物體以為積分效應會產生模糊
曝光時間<視野高度/(圖像高度*移動速度)
接口選擇
70%用的是模擬相機,模擬相機分辨率768*576,幀頻25FPS.
如果需要更高分辨率和幀頻,或者更高速時,就不適用了。
另外,模擬相機要用板卡,成本高
數(shù)字接口不需要板卡,抗干擾強,傳輸更遠。
數(shù)字接口
USB:成本低,開發(fā)成本低
1394A
GIGE
CAMERA LINK:最快200MBYTE/S,10M距離,有標準協(xié)議,成本高,開發(fā)難