線陣相機(jī)
線陣CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖像處理。在機(jī)器視覺領(lǐng)域中，線陣工業(yè)相機(jī)是一類特殊的視覺傳感器。與面陣工業(yè)相機(jī)相比，它的傳感器只有一行感光元素，因此使高掃描頻率和高分辨率成為可能。
線陣工業(yè)相機(jī)的典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。被檢測的物體通常勻速運(yùn)動(dòng) , 利用一臺(tái)或多臺(tái)工業(yè)相機(jī)對(duì)其逐行連續(xù)掃描 , 以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測。可以對(duì)其圖像一行一行進(jìn)行處理 , 或者對(duì)由多行組成的面陣圖像進(jìn)行處理。另外線陣工業(yè)相機(jī)非常適合測量場合，這要?dú)w功于傳感器的高分辨率 , 它可以準(zhǔn)確測量到微米。線陣工業(yè)相機(jī)，機(jī)顧名思義是呈“線&rdq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(hào)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(fèi)技術(shù)指導(dǎo)。我們有專業(yè)的客服團(tuán)隊(duì)，24小時(shí)進(jìn)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)品科普一下如何為工業(yè)相機(jī)選擇合適的鏡頭？，如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細(xì)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!
線陣CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖像處理。在機(jī)器視覺領(lǐng)域中，線陣工業(yè)相機(jī)是一類特殊的視覺傳感器。與面陣工業(yè)相機(jī)相比，它的傳感器只有一行感光元素，因此使高掃描頻率和高分辨率成為可能。
線陣工業(yè)相機(jī)的典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。被檢測的物體通常勻速運(yùn)動(dòng) , 利用一臺(tái)或多臺(tái)工業(yè)相機(jī)對(duì)其逐行連續(xù)掃描 , 以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測?？梢詫?duì)其圖像一行一行進(jìn)行處理 , 或者對(duì)由多行組成的面陣圖像進(jìn)行處理。另外線陣工業(yè)相機(jī)非常適合測量場合，這要?dú)w功于傳感器的高分辨率 , 它可以準(zhǔn)確測量到微米。
線陣工業(yè)相機(jī)，機(jī)顧名思義是呈“線”狀的。雖然也是二維圖像，但極長，幾K的長度，而寬度卻只有幾個(gè)像素的而已。
一、被測視野為細(xì)長的帶狀，多用于滾筒上檢測的問題。
若需要極大的視野或極高的精度的情況下，需要用激發(fā)裝置多次激發(fā)相機(jī)，進(jìn)行多次拍照，再將所拍下的多幅“條”形圖像，合并成一張巨大的圖。因此，用線陣型工業(yè)相機(jī)，必須用可以支持線陣型工業(yè)相機(jī)的采集卡。
線陣型工業(yè)相機(jī)價(jià)格貴，而且在大的視野或高的精度檢測情況下，其檢測速度也慢－－一般工業(yè)相機(jī)的圖像是 400K～1M，而合并后的圖像有幾個(gè)M這么大，速度自然就慢了。
工業(yè)相機(jī)像素是指這個(gè)工業(yè)相機(jī)總共有多少個(gè)感光晶片，通常用萬個(gè)為單位表示，以矩陣排列，例如3百萬像素、2百萬像素、百萬像素、40萬像素。百萬像素工業(yè)相機(jī)的像素矩陣為W*H=1000*1000。
工業(yè)相機(jī)分辨率，指一個(gè)像素表示實(shí)際物體的大小，um*um表示。數(shù)值越小，分辨率越高。
FOV是指工業(yè)相機(jī)實(shí)際拍攝的面積,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率決定的。相同的相機(jī)，分辨率越大，它的FOV就越小。例如1K*1K的相機(jī)，分辨率為20um,則他的FOV=1K*20 ×1k*20=20mm ×20mm，如果用30um的分辨率，F(xiàn)OV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。
在圖像中，表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)不是由像素多少?zèng)Q定的，而是由分辨率決定的。分辨率是由選擇的鏡頭焦距決定的，同一種相機(jī)，選用不同焦距的鏡頭，分辨率就不同。如果采用20um分辨率，對(duì)于1mm*0.5mm的零件，它總共占用像素1/0.02 ×0.5/0.02＝50×25個(gè)像素，如果采用30um的分辨率，表示同一個(gè)元件，則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個(gè)像素，顯然20um的分辨率表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)方面好過30um的分辨率。
既然像素的多少不決定圖像的分辨率（清晰度），那么大像素工業(yè)相機(jī)有何好處呢？
答案只有一個(gè)：減少拍攝次數(shù)，提高測試速度。
1個(gè)是1百萬像素，另1個(gè)是3百萬像素，清晰度相同（分辨率均為20um）,第1個(gè)相機(jī)的FOV是20mm×20mm＝400平方mm，第二個(gè)相機(jī)的FOV是1200平方mm,拍攝同一個(gè)PCB，假設(shè)第1個(gè)相機(jī)要拍攝30個(gè)圖像，第2個(gè)相機(jī)則只需拍攝10個(gè)圖像就可以了。
對(duì)于面陣CCD來說，應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量。面陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是可以獲取二維圖像信息，測量圖像直觀。缺點(diǎn)是像元總數(shù)多，而每行的像元數(shù)一般較線陣少，幀幅率受到限制，而線陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是一維像元數(shù)可以做得很多，而總像元數(shù)角較面陣CCD工業(yè)相機(jī)少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數(shù)高，特別適用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測量。
以線陣CCD在線測量線徑為例，就在不少論文中有所介紹，但在涉及到圖像處理時(shí)都是基于理想的條件下，而從實(shí)際工程應(yīng)用的角度來講，線陣CCD圖像處理算法還是相當(dāng)復(fù)雜的。
由于生產(chǎn)技術(shù)的制約，單個(gè)面陣CCD的面積很難達(dá)到一般工業(yè)測量對(duì)視場的需求。線陣CCD 的優(yōu)點(diǎn)是分辨力高，價(jià)格低廉，如TCD1501C型線陣CCD，光敏像元數(shù)目為5 000，像元尺寸為7 μm×7 μm×7 μm(相鄰像元中心距)該線陣CCD一維成像長度35 mm，可滿足大多數(shù)測量視場的要求，但要用線陣CCD獲取二維圖像，必須配以掃描運(yùn)動(dòng)，而且為了能確定圖像每一像素點(diǎn)在被測件上的對(duì)應(yīng)位置，還必須配以光柵等器件以記錄線陣CCD每一掃描行的坐標(biāo)。
一般看來，這兩方面的要求導(dǎo)致用線陣CCD獲取圖像有以下不足：圖像獲取時(shí)間長，測量效率低；由于掃描運(yùn)動(dòng)及相應(yīng)的位置反饋環(huán)節(jié)的存在，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本；圖像精度可能受掃描運(yùn)動(dòng)精度的影響而降低，最終影響測量精度。
已知：被檢測物體大小為A*B,要求能夠分辨小于C，工作距為D 解答：
1、計(jì)算短邊對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù) E = B/C，相機(jī)長邊和短邊的像素?cái)?shù)都要大于E；
2、像元尺寸 = 物體短邊尺寸B / 所選相機(jī)的短邊像素?cái)?shù)；
3、放大倍率 = 所選相機(jī)芯片短邊尺寸 / 相機(jī)短邊的視野范圍；
4、可分辨的物體精度 = 像元尺寸 / 放大倍率 （判斷是否小于C）；
5、物鏡的焦距 = 工作距離 / (1+1 / 放大倍率) 單位：mm；
6、像面的分辨率要大于 1 / (2*0.1*放大倍率) 單位：lpmm ；
以上只針對(duì)鏡頭的主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算選擇，其他如畸變、景深環(huán)境等，可根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行選擇。
*針對(duì)速度和曝光時(shí)間的影響，物體是否有拖影
已知：確定每次檢測的范圍為80mm*60mm，200萬像素 CCD 相機(jī)(1600*1200),相機(jī)或物體的運(yùn)動(dòng)速度為12m/min = 200mm/s 。
1、曝光時(shí)間 < 長邊視野范圍 / (長邊像素值 * 產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)速度)
2、曝光時(shí)間 < 80 mm / 250 mm/s；
3. 曝光時(shí)間 < 0.00025s ；
總結(jié)：故曝光時(shí)間要小于 0.00025s ，圖像才不會(huì)產(chǎn)生拖影。
1、線陣相機(jī)的選擇取決于傳感器尺寸和線速度
2、確定傳感器尺寸. (瑕疵或目標(biāo)物至少有3 或 4 個(gè)像素)
3、例如: FOV = 12”, min檢測尺寸= 0.005”(FOV/檢測尺寸) x (min像素個(gè)數(shù))
12/.005 x 3 = 7200 pixels (8K 相機(jī) 或 2個(gè)4K相機(jī))
4、為了確定相機(jī)的線速率，需要圖像像素尺寸和產(chǎn)品速度
5、例如: FOV = 12”, 速度 20”/秒, 8k 相機(jī)圖像像素尺寸= FOV/ 傳感器尺寸
12/8192 = 0.001465”，需要的min線速度: 20/0.001465 = 13,654
6、可以使用Piranha2 8k 18khz 相機(jī) (或 2 Spyder3 4k 18khz 相機(jī))
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