淺析工業(yè)相機的選型規(guī)則

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淺析工業(yè)相機的選型規(guī)則

發(fā)布日期：2018-09-17 作者：admin 點擊：

工業(yè)相機

工業(yè)相機的選型規(guī)則

工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成AFT-808小型高清工業(yè)相機為有序的電信號。選擇合適的相機也是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機不僅是直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。

在機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用中，工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡、機器視覺光源、機器視覺系統(tǒng)平臺軟件，在選擇過程中存在很多問題，那么今天就工業(yè)相機、工業(yè)CCD攝像頭的選擇，給大家介紹一些經(jīng)驗。

1、選擇工業(yè)相機的信號類型

從大的方面來分有模擬信號和數(shù)字信號兩種類型。

模擬相機必須有圖像采集卡，標(biāo)準(zhǔn)的模擬相機分辨率很低，一般為768*576，另外幀率也是固定的，25幀每秒。另外還有一些非標(biāo)準(zhǔn)的信號，多為進口產(chǎn)品，那么成本就是比較高了，性價比很低。所以這個要根據(jù)實際需求來選擇。另外模擬相機采集到的是模擬信號，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行傳輸存儲。模擬信號可能會由于工廠內(nèi)其他設(shè)備（比如電動機或高壓電纜）的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高，模擬相機的動態(tài)范圍（原始信號與噪聲之比）會降低。動態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機傳輸給計算機。工業(yè)數(shù)字相機采集到的是數(shù)字信號，數(shù)字信號不受電噪聲影響，因此，數(shù)字相機的動態(tài)范圍更高，能夠向計算機傳輸更精確的信號。

2、工業(yè)相機的分辨率需要多大。

根據(jù)系統(tǒng)的需求來選擇相機分辨率的大小，下面以一個應(yīng)用案例來分析。

應(yīng)用案例：假設(shè)檢測一個物體的表面劃痕，要求拍攝的物體大小為10*8mm,要求的檢測精度是0.01mm。首先假設(shè)我們要拍攝的視野范圍在12*10mm,那么相機的最低分辨率應(yīng)該選擇在：(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,約為120萬像素的相機，也就是說一個像素對應(yīng)一個檢測的缺陷的話，那么最低分辨率必須不少于120萬像素，但市面上常見的是130萬像素的相機，因此一般而言是選用130萬像素的相機。但實際問題是，如果一個像素對應(yīng)一個缺陷的話，那么這樣的系統(tǒng)一定會極不穩(wěn)定，因為隨便的一個干擾像素點都可能被誤認為缺陷，所以我們?yōu)榱颂岣呦到y(tǒng)的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，最好取缺陷的面積在3到4個像素以上，這樣我們選擇的相機也就在130萬乘3以上，即最低不能少于300萬像素，通常采用300萬像素的相機為最佳(我見過最多的人抱著亞像素不放說要做到零點幾的亞像素，那么就不用這么高分辨率的相機了。比如他們說如果做到0.1個像素，就是一個缺陷對應(yīng)0.1個像素，缺陷的大小是由像素點個數(shù)來計算的，試問0.1個像素的面積怎么來表示？這些人以亞像素來忽悠人，往往說明了他們的沒有常識性)。換言之，我們僅僅是用來做測量用，那么采用亞像素算法，130萬像素的相機也能基本上滿足需求，但有時因為邊緣清晰度的影響，在提取邊緣的時候，隨便偏移一個像素，那么精度就受到了極大的影響。故我們選擇300萬的相機的話，還可以允許提取的邊緣偏離3個像素左右，這就很好的保證了測量的精度。

3、選擇工業(yè)相機的芯片。

從芯片上分，有CCD和CMOS兩種。

如果要求拍攝的物體是運動的，要處理的對象也是實時運動的物體，那么當(dāng)然選擇CCD芯片的相機為最適宜。但有的廠商生產(chǎn)的CMOS相機如果采用幀曝光(全局曝光)的方式的話，也可以，雖然是CMOS芯片，但在拍攝運動物體時絕不比CCD的差，又假如物體運動的速度很慢，在我們設(shè)定的相機曝光時間范圍內(nèi)，物體運動的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個像素內(nèi)，那么選擇普通滾動曝光的CMOS相機也是合適的。因為在曝光時間內(nèi)，一兩個像素的偏差人眼根本看不出來(如果不是做測量用的話)，但超過2個像素的偏差，物體拍出來的圖像就有拖影，這樣就不能選擇普通滾動曝光的CMOS相機了。目前很多高品質(zhì)的CMOS相機完全可以替代CCD用在高精度，高速的情況下，SONY甚至都以及停產(chǎn)CCD了，CMOS將是主流選擇。

4、工業(yè)相機選擇彩色還是黑白。

如果我們要處理的是與圖像顏色有關(guān)，那當(dāng)然是采用彩色相機，否則建議你用黑白的，因為黑白的同樣分辨率的相機，精度比彩色高，尤其是在看圖像邊緣的時候，黑白的效果更好。尤其做圖像處理，黑白工業(yè)相機得到的是灰度信息，可直接處理。

5、工業(yè)相機的幀率。

根據(jù)要檢測的速度，選擇相機的幀率一定要大于或等于檢測速度，等于的情況就是你處理圖像的速度一定要快，一定要在相機的曝光和傳輸?shù)臅r間內(nèi)完成。

6、選擇線陣還是面陣的工業(yè)相機。

對于檢測精度要求很高，運動速度很快，面陣相機的分辨率和幀率達不到要求的情況下，當(dāng)然線陣是必然的一個選擇。

7、選擇工業(yè)相機的傳輸接口。

根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大?。◣挘┻x擇USB2.0/3.0、1394、Camerlink、GIGE千兆網(wǎng)接口等相機。

8、工業(yè)相機的CCD/CMOS靶面。

靶面尺寸的大小會影響到鏡頭焦距的長短，在相同視角下，靶面尺寸越大，焦距越長。在選擇相機時，特別是對拍攝角度有比較嚴(yán)格要求的時候，CCD/CMOS靶面的大小，CCD/CMOS與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇CCD/CMOS尺寸時，要結(jié)合鏡頭的焦距、視場角一起選擇，一般而言，選擇CCD/CMOS靶面要結(jié)合物理安裝的空間來決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內(nèi)，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機的靶面尺寸。

9、工業(yè)相機的價格。

同樣參數(shù)的相機，不同的廠家價格各不相同，這就靠大家與廠家溝通和協(xié)商了。一般說來，如果你有量的話，整體價格跟你單買一個的價格是差別很大的。

10、選擇有實力的工業(yè)相機廠家。

工業(yè)相機最主要的就是看采集到的圖像效果，好的效果即使一個完全不懂的人也能看的出來，好壞即可分辨。有條件的客戶可以實際考察一下，才能夠?qū)Ξa(chǎn)品了解的更透徹一些，也可看到這個公司的真正產(chǎn)品質(zhì)量和實力.