《机器视觉技术及其应用》课件_模块1项目2 机器视觉系统硬件的认识与选型.pptx

18:22;18:22;18:22;工业相机不带图像存储的接口，不能外接SD卡

工业相机不带有观察窗或液晶显示屏

工业相机的机身不带有集成的镜头

工业相机不带有自动对焦/变焦功能接口。

工业相机的结构简单，形状小巧，稳定性强，而且工业相机使用的是电子快门

工业相机往往采用电信号控制触发拍照，实时输出数据;工业相机内部的功能模块主要由五大部分构成，分别为镜头接口，图像传感器，参数控制模块，数据传输接口以及供电、IO信号接口。;下图是一种基于计算机和工业相机（简称为PCBase）的机器视觉系统。PCBase架构的优势是可以拓展性强，灵活度高。计算机可以接入多个工业相机，实现多视场、多工位、多功能的应用组合。;下图是典型的基于智能相机的机器视觉系统。该系统与基于工业相机与计算机的视觉系统不同之处的在于，图像处理在相机端直接完成，并将判断结果传输给PLC。与PCBase系统相比，基于智能相机的系统更简洁稳定。;根据图像传感器参数和特性的不同，可以将工业相机分为多种类别，如下表所示。;工业相机中负责感光及成像的核心器件为图像传感器。

最常见的图像传感器的芯片类型有两种，分别是CCD（Charge-coupledDevice，电荷耦合器件）和CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）。

这两种图像传感器的结构虽然不同，但是工作原理类似。当光照射在感光芯片的每个像素上时，因光电效应在每个像素上激发电子，经过AD转换之后，电流模拟信号变成二进制数字信号，从而生成图像。;CCD工作示意图;CMOS工作示意图;CMOS与CCD对比表格;工业相机的主要类型（按芯片结构）;线阵相机;面阵相机;人的肉眼感光是主要分为三个通道，蓝色通道B，绿色通道G，以及红色通道R。;三、工业相机的光学接口;常见的四种镜头接口参数：;C接口相机与C接口镜头;四、工业相机的接线;工业相机因机身不带图像算法处理功能，所以需要将采集到的图像数据通过协议传输到处理平台，不同图像数据传输协议采用的物理接口样式和结构不同。

常见的几种相机传输协议为USB2.0、USB3.0、千兆网、CameraLink、CoaXPress几种，??们各自有不同的特性，如下表所示。;GigE千兆网接口相机与线缆;分辨率：由横向分辨率和纵向分辨率两个参数构成，表示在图像传感器上，横向与纵向像素点的数量。;像元：指的是图像传感器上每一个像素点的尺寸，像元尺寸越大，则单个像素点感光越强。;快门：分为全局快门与卷帘快门，其主要差别在于，拍摄快速运动物体，采用卷帘快门的相机输出的图像会有运动形变;帧率：每秒钟相机采集图像的最大张数，相机帧率越高，每秒钟可采集图像的最大数量越多。;工业相机的主要参数;工业相机的主要参数;信噪比：英文名称叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOISERATIO)，指的是图像中有用信号与噪声的比例，计算方法位10lg(Ps/Pn)，Ps和Pn分别代表有像素灰度值与噪声灰度值。信噪比越高，则意味着噪声抑制越好。;18:22;工作距离(WorkingdistanceWD)：

镜头第一个工作面到被测物体的距离;18:22;;18:22;工业镜头与单反镜头及电影镜头不同。如图所示，工业镜头不像单反镜头或电影镜头（图c）带有机身马达及对焦功能接口，工业镜头需要手动调节聚焦位置与光圈，而且焦距固定。工业镜头的优点是耐冲击性好，寿命长，成像畸变小。;18:22;18:22;18:22;镜头的主要参数;镜头的主要参数;镜头的主要参数;镜头的主要参数;镜头的畸变：现实中因为设计和加工的原因，拍摄物体时是会产生形变的。

被摄物平面内的主轴外直线，经光学系统成像后变为曲线，则此光学系统的成像误差称为畸变。

畸变像差只影响成像的几何形状，而不影响成像的清晰度。

畸变可以分为枕形畸变与桶形畸变。;四、镜头的选型计算（普通镜头）;18:22;18:22;远心镜头与普通镜头的根本差异在于远心镜头可以消除透视差，普通镜头的成像规律是近大远小，远心镜头成像规律是无论远近，大小一致。远心镜头的工作距离是恒定的，镜头前端到物体的距离不能改变，常见为远心镜头的工作距离为65mm及110mm。;48;一、光源的作用;Dome光;二、工业光源的种类;;;LED光源的分类;55;LED光源的分类;LED光源的分类;58;18:22;18:22;;明视场;;低角度;前向光;;;;;;;;其他选择;其他选择;2.激光;偏振

用于减少闪烁

塑料或者玻璃

;无滤色镜;光源选择;序号;18:22