如何正確選擇工業(yè)相機？
瀏覽次數(shù)：503 發(fā)布于：2023-04-21
01你需要黑白相機還是彩色相機？
一張圖像是由一個個像素點陣列構(gòu)成的，每個像素點都代表著一個數(shù)值，這個數(shù)值稱為像素值，它的含義為像素點的顏色強度。
a清晰度的區(qū)別
彩色相機芯片傳感器和黑白相機芯片傳感器在結(jié)構(gòu)上沒有太大的區(qū)別，而黑白相機一般是在單色像素上加上濾色片，只允許一種顏色的光通過光感芯片， 從而得到“黑白”的顏色。在彩色相機中，需要算法處理多通道的顏色分量，使得彩色圖像中像素邊緣精度丟失，所以彩色相機的的實際分辨率要比黑白相機的分辨率要低。
b靈敏度的區(qū)別
在相機芯片傳感器中每一個像素前面都有濾色片，這將導(dǎo)致像素接收的光量減少幾倍，另外，因為人眼只能看到可見光，深圳市華聯(lián)歐國際貿(mào)易有限公司是歐美工業(yè)備品備件一站式服務(wù)商，貨源充足，型號齊全，質(zhì)量可靠，售后服務(wù)佳。專業(yè)原裝行貨，正品保證，歡迎來電咨詢!所有產(chǎn)品售后有質(zhì)保，并且有終身免費技術(shù)指導(dǎo)。我們有專業(yè)的客服團隊，24小時進行服務(wù)。下面是深圳華聯(lián)歐小編精心為大家推薦的產(chǎn)品科普一下如何正確選擇工業(yè)相機？，如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細瀏覽一下去看看了解一下吧，關(guān)注收藏我們網(wǎng)址，每天為大家推送更多的干貨!
一張圖像是由一個個像素點陣列構(gòu)成的，每個像素點都代表著一個數(shù)值，這個數(shù)值稱為像素值，它的含義為像素點的顏色強度。
彩色相機芯片傳感器和黑白相機芯片傳感器在結(jié)構(gòu)上沒有太大的區(qū)別，而黑白相機一般是在單色像素上加上濾色片，只允許一種顏色的光通過光感芯片， 從而得到“黑白”的顏色。在彩色相機中，需要算法處理多通道的顏色分量，使得彩色圖像中像素邊緣精度丟失，所以彩色相機的的實際分辨率要比黑白相機的分辨率要低。
在相機芯片傳感器中每一個像素前面都有濾色片，這將導(dǎo)致像素接收的光量減少幾倍，另外，因為人眼只能看到可見光，為了使色彩信息接近人眼的習(xí)慣，一般需在感光芯片前再加一個紅外截至濾光片，又進一步減少像素接收的光量，這些問題將導(dǎo)致彩色感光芯片的靈敏度比同類黑白感光芯片的靈敏度低很多。
只有在需要檢測顏色信息的場合，如醫(yī)學(xué)電子目鏡，彩色印刷品檢測等場合，才需要使用彩色相機，其他的如文字識別，尺寸測量等，一般選用黑白相機。有一些檢測場合不需要檢測顏色信息，但因為檢測物體是彩色的，而且目標和背景的灰度級接近，這時，如果使用黑白相機，則對比度不強烈，而使用彩色相機，可以通過設(shè)置不同的 RGB 增益，起到增強對比度的效果。這時，會選擇彩色相機。
在檢測區(qū)域一定的前提下，相機的分辨率越高，檢測的精度也就越高，當(dāng)然，檢測精度還和檢測算法有關(guān)系。如面積、形狀、尺寸、位置等的測量時，優(yōu)先考慮面陣相機。如被測視野為細長的帶狀，類似滾筒上的檢測或者需要很大的視野或很高的精度時，考慮使用線陣相機。
我們暫且假定算法的精度是一個像素，如果您的要求是這樣的：
如，檢測一個長度寸約為10mm 的工件，精度為0.01mm，則圖像寬度需要 10/0.01＝1000像素。
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min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min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)的精準度和穩(wěn)定性，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，即低不能少于300萬像素，通常采用300萬像素的相機為較佳 。
1.計算分辯率:幅寬除以min檢測精度得出每行需要的像素
2.選定相機:幅寬除以像素數(shù)得出實際檢測精度。
3.每秒運動速度長度除以精度得出每秒掃描行數(shù)。
例如如幅寬為1600毫米、精度1毫米、運動速22000mm/s
應(yīng)選定相機為2048像素28kHz相機
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時間一定要快，一定要在相機的曝光和傳輸?shù)臅r間內(nèi)完成。
1.實時監(jiān)控或觀察：輸出幀率 > 25fps
2.自動檢測：輸出幀率 > 每秒鐘檢測工件的個數(shù)
3.高速記錄和檢測場合需要 200 fps 甚至更高的輸出幀率
相機的幀頻一般和兩個因素有關(guān)，一是相機使用的感光芯片的輸出幀頻，而是相機能夠傳輸?shù)膸l，一般，相機選用的接口都是能將感光芯片產(chǎn)生的圖象完整的傳輸?shù)街鳈C的，但一些低成本的相機或做的不好的相機也有可能不能將感光芯片產(chǎn)生的圖象完整的傳輸?shù)街鳈C，就是通常所謂的丟幀。
幀頻是和分辨率相關(guān)的，因為“幀頻×分辨率＝帶寬”。比如，分辨率為1280×1024 的相機，也就是 1.25M，每秒 28 幀，則帶寬就是 35M。包括感光芯片、傳輸接口等，都有一定的帶寬瓶頸，所以，要看一款相機的幀頻是否能滿足要求，必須看是在多大分辨率下幀頻多高。
對于線陣來說，因為只有一行，所以，一般不叫幀頻，叫行頻。即，每秒多少行。如果認為線陣一行就是一幀的話，這和幀頻其實是一個概念。線陣里還有一個像素時鐘的概念。就是每秒能有多少個像素輸出。這和行頻、幀頻有大概的對應(yīng)關(guān)系。如，像素時鐘是 40M，則一秒有 40M 個像素輸出，一行有 2048 個像素，則行頻就是 40M/2048＝20K。對于面陣來說，道理是一樣的，但面陣很少提及像素時鐘這個概念。
按感光芯片的結(jié)構(gòu)分，可以分為 CCD 和 CMOS 兩種。具體的又有很多種，這里我們列舉幾種比較常見的：
以上結(jié)構(gòu)中，在工業(yè)檢測領(lǐng)域應(yīng)用較多的是逐行掃描行間轉(zhuǎn)移 CCD、隔行掃描行間轉(zhuǎn)移CCD、3T CMOS 滾動快門或卷簾快門和 4T CMOS 串行全幀快門。
拍攝的物體是否運動，如果拍攝的物體是運動的，則不能選用卷簾快門的CMOS 相機和隔行掃描行間轉(zhuǎn)移CCD，可以選用全幀快門CMOS 相機，或者是行間轉(zhuǎn)移 CCD。一般，只能拍靜止物體的相機價格相對低一些，而且，由于結(jié)構(gòu)簡單，性能會比較不錯，所以，在只需要拍攝靜止物體的場合，選擇卷簾快門的 CMOS 相機會是不錯的選擇。
CCD 和 CMOS 是兩種不同的成像芯片結(jié)構(gòu)，很難說哪種更好一些。常見的芯片中，由于 CMOS 的集成度比較高，功耗小，適合在手機、QQ 攝像頭中使用，所以，CMOS 目前的發(fā)展方向是像素尺寸比較小、低成本，高性價比。這也使大家有一個感覺，就是 CMOS的價格和性能都比較低，其實這是不準確的，CCD 也有低端和高端的，CMOS 也是一樣，所以，很難說 CMOS 就是比 CCD 差。這只是兩種不同的工藝。
如果您需要抓拍運動物體，是不是選用適合抓拍運動物體的相機，如轉(zhuǎn)移型 CCD，或全幀快門CMOS 相機就可以了呢？答案是否定的，您還需要設(shè)置合適的曝光時間，因為相機在抓拍運動的物體時會由于積分效應(yīng)不可避免的會產(chǎn)生不同程度運動模糊。
要想拍到清晰的高速運動物體，準則就是，在曝光時間△T內(nèi)，物體成的像在感光面上移動的距離不超過一個像素。例如：對 10mm 的物體，要求分辨精度到 10um，那么需要 1000像素的分辨率，即每一個像素對應(yīng)物體的物空間長度是 100um，依據(jù)準則，曝光時間△T 內(nèi)物體運動的距離應(yīng)該不超過 100um，假設(shè)物體運動的物體為 V=5m/s，那么有：
Texp < 視野寬度/（圖像寬度×物體該方向移動速度）
或 Texp < 視野高度/（圖像高度×物體該方向移動速度）
不過，曝光時間太短，如果相機的靈敏度不是很高，圖象就會太暗。不過在工業(yè)檢測場但是，有些場合，比如，交通上的高速道路抓拍，因為無法加光源，而車的運動速度又比較快，所以，這時就需要對相機的靈敏度提出很高的要求了。
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