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各类工业相机的功能特点 在汽车四轮定位领域的应用

来源:加一伟业 发布日期:2019-07-27

  汽车四轮定位仪是用于检测汽车车轮定位参数,并与原厂设计参数进行对比,指导使用者对车轮定位参数进行相应调整,使其符合原设计要求,以达到理想的汽车行驶性能,即操纵轻便、行驶稳定可靠、减少轮胎偏磨损的精密测量仪器。

  市场上主要产品还是以工业相机为核心技术的产品,常见的四轮定位仪数据采集部分为四个工业相机。测量探头中的图像传感器(工业相机)分别感应与其相对的测量探头上的红外发射管的光线坐标,经数据传输线传输到机柜中的PC端,再由PC端进行运算与处理。由于CCD传感器反映了其自身与相对应的测量探头上的红外发射管的相互关系,而相机通过四个轮夹与汽车轮辋相连,所以通过CCD传感器可以测量出四个轮辋的相互关系,从而确定车轮的定位参数;所有CCD传感器形成一个封闭的四边形,可实现车辆的四轮定位测量。在实际应用中,4个测量探头上的CCD传感器,其镜头前面都装有滤光片,以消除可见光对红外发射二极管亮点图像的干扰。

  数据处理部分为四轮定位仪主机,主要包括一套计算机系统、电源系统及接口系统。其作用是实现用户对四轮定位仪的指令操作,对传感器的图像数据进行采集、处理,并与原厂设计参数一起显示出来,同时指导用户对汽车进行调整,最后打印出相应的报表。

  目前,华谷动力已有130万像素和500万像素黑白USB2.0相机(WP-UF130M/WP-UF500M)广泛应用与四轮定位仪行业,与国内外多家四轮定位仪厂家建立了长期合作关系,不仅从价格上来说,华谷动力具有极大的性价比优势,以稳定性而论,华谷动力四轮定位仪相机更具有多年品质验证的沉淀。

  各类工业相机的功能特点

  [ 工业相机 ]是机器 视觉系统中的一个关键组件,其本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。而工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

  工业相机是相比于传统的民用相机而言,它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等,市面上工业相机大多是基于CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相机。

  CCD[工业相机]是目前机器视觉常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体,是典型的固体成像器件。CCD相机的突出特点是以电荷作为信号,而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包,而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD相机作为一种功能器件,与真空管相比,具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。

  CMOS相机图像传感器的开发一开始出现在20世纪70 年代初,90 年代初期,随着超大规模集成电路 (VLSI) 制造工艺技术的发展,CMOS相机图像传感器得到迅速发展。CMOS相机图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上,还具有局部像素的编程随机访问的优点。CMOS相机图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。

  除此之外,[工业相机]还可分为:

  按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机;

  按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机;

  按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机;

  按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机;

  按照输出色彩可以分为单色(黑白)相机、彩色相机;

  按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机;

  按照响应频率范围可以分为可见光(普通)相机、红外相机、紫外相机等等。

  以下是相关网友的提问:

  1、常用的工业相机的接口类型有哪些?

  图像采集设备的前端是相机接口,常用的工业相机接口有USB,GIGE,Camera Link, 1394等.

  1 USB接口

  USB接口是4针,直接输出数字图像信号。USB是串行接口,支持热插拔,连接方便。USB2.0的传输速度达到120Mbps-480Mbps.但是对于工业应用,USB接口并不是最佳选择。其一,没有工业图像传输标准;丢包率严重;传输距离短;稳定性也差。

  2 1394接口

  1394接口又称火线,最早是由美国苹果公司开发的用于计算机网络互联的接口。该接口一度为很多相机厂商所热捧,但是由于其推出初期是收费的,影响了其应用的广泛性。支持的厂商越来越少,普通计算机已经不预留1394接口了,只有在专业的工控机上才会有该接口。预计未来必然被淘汰的一种接口。

  3 Gige接口

  千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术,给用户带来了提高核心网络效率的有效解决方案,这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的特点。

  千兆以太网技术仍然是以太技术,它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统,因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统,能够最大程度地节约成本。

  2、GigE工业相机究竟有什么神奇之处

  GigE,是一种引入了高新技术的标准界面。工业相机是一种将光信号转变为电信号的相机,帧率远远高于普通的相机。GigE工业相机是运用GigE研发设计而成的一款相机。GigE工业相机因为其优越性被广大摄影爱好者所青睐。那么,GigE工业相机究竟有什么神奇之处?有什么特点?运用了什么原理?由什么构成?下列北京凌云光技术有限责任公司为您展现GigE工业相机的奥秘。

  在工业机器的视觉产品中,往往会运用到GigE工业相机。而提起GigE工业相机,不得不说起GigE Vision。它是一种相机接口标准,是根据千兆以太网通信协议而开发的。GigE Vision的优越性在于客户只要通过价格低廉的标准线缆,即使在长距离的情况下,也可以实现图像的快速传输功能。同时,即使对于截然不同的厂商,也可以在实现软件、硬件之间的交互操作,十分方便、快捷、舒心。另外,GigE 相机可以实现高达1000Mb每秒的数据传输速率,这种速度极快,传输距离也可以高达100米,甚至更长。相信不久的将来会达到更长。目前,这种相机接口标准是由自动化成像协会进行监督。

  GigE工业相机中的GigE Vision由基于UDP协议的GigE Vision控制协议、GigE Vision流控制协议、GigE设备发现机制、基于GenICam标准的XML描述文件四部分构成。第一种协议可以使得相机和计算机在发送图像以及配置数据更加标准化。第二种协议定义了数据的类型和传输图像的途径。第三种协议可以使其获取IP地址。第四种协议可以使其控制相机以及设置图像数据流的访问权限,使其更安全可靠。

  由此可看出,GigE工业相机可以统一机器视觉产品中的几乎所有工业相机的协议,同时还容许其他组织在其基础上开发其他兼容的软件和硬件。目前,有很多产品都可以支持GigE Vision标准。