工业相机的选型.pdfVIP

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、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) CS：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 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。对影片内容而言，帧速率指每秒所 显