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CCD工业相机清洗方法及选购的注意事项

来源:加一伟业 发布日期:2019-06-22

  CCD工业相机清洗方法

  CCD(包括CMOS、以下简称感光元件)进灰,对于可换镜头的相机来说确实是不可避免而且是烦恼的事,作为精密的光学设备,可不能认为简单擦拭清洗就能万事大吉。

  1) 压缩空气

  一般情况下,压缩空气足以清除掉CCD芯片内部的所有杂质。但不推荐喷雾剂类型的压缩空气,因为喷雾剂中的压缩空气往往含有水、油等可能损坏CCD表面的物质。

  2) 微纤维材料

  微纤维可以深入CCD的表面清楚杂质,从而达到达到清洁目的。

  3) 纯酒精(浓度90%以上)

  该材料可在几乎所有的化学试剂店内买到。但注意,不要使用异丙醇,因为异丙醇会吸收空气中的水分,在CCD表面留下液体痕迹。

  工业相机选购的注意事项

  工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最基础功能就是将光信号转变成为有序的电信号。选择合适的工业相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,工业相机不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。相比于传统的民用相机而言,具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点。

  在选购工业相机的时候,需要确定下面几点,以便在应用中更准确、更高效的选择相机,减少成本的损失,提供工作效率。

  1、模拟相机OR数字相机

  模拟相机必须带数字采集卡,标准模拟相机的分辨率非常低,相机帧率也是固定不变的。这个要根据实际需求来选择。另外模拟相机采集到的是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。模拟信号可能会由于工厂内其他设备的电磁干扰而造成失真。

  随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更精确的信号。

  2、相机分辨率

  根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,以一个应用案例来分析。 假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。假设我们要拍摄样品的视野范围在12*10mm,那么工业相机的最低分辨率应该选择在:(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机。

  3、CCD OR CMOS

  如果要求拍摄的物体是运动的,要处理的对象也是实时运动的物体,那么当然选择CCD芯片的相机为最适宜。CMOS相机如果采用帧曝光的方式的话,也可以当作CCD来使用的。

  假如物体运动的速度很慢,在我们设定的相机曝光时间范围内,物体运动的距离很小,换算成像素大小也就在一两个像素内,那么选择CMOS相机也是合适的。但超过2个像素的偏差,物体拍出来的图像就有拖影,这样就不能选择CMOS相机了。

  以下是相关网友的提问:

  1、ccd工业相机智能系统怎么控制?

  CCD 是60年代末期由贝尔试验室发明。开始作为一种新型的PC存储电路,很快 CCD具有许多其他潜在的应用,包括信号和图像(硅的光敏性)处理。

  CCD 是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能,在每一个硅晶片上分布几个相同的IC等可产生功能的元件,被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。总结下来,CCD 主要有以下几种类型:

  1、面阵CCD工业相机:

  允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。

  2、线阵CCD工业相机:

  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。

  3、三线传感器CCD工业相机:

  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。

  4、交织传输CCD工业相机:

  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。

  5、全幅面CCD工业相机:

  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。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。

  参数详解:工业摄像头参数说明

  工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。

  主要参数

  1. 分辨率(Resolution):相机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字工业相机机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟相机机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480。

  2. 像素深度(Pixel Depth):即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字工业相机机一般还会有10Bit、12Bit等。

  3. 最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):相机机采集传输图像的速率,对于面阵相机机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机机为每秒采集的行数(Hz)。

  4. 曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以 与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵工业相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字工业相机机一般都提供外触发采图的功能。快门速 度一般可到10微秒,高速工业相机还可以更快。

  5. 像元尺寸(Pixel Size):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机机靶面的大小。数字工业相机像元尺寸一般为3μm-10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。

  6. 光谱响应特性(Spectral Range):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。

  类型详解:

  从接口上分为:1394接口,usb2.0接口,camlink接口,lvds接口,gige接口。

  2、工业相机镜头C接口和CS接口的区别?

  C接口与CS接口

  C接口与CS接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面

  (摄像机CCD光电感应器应处的位置)的距离不同,C接口的距离

  为17.526mm,CS型接口此距离为12.5mm。

  多数安防相机使用的为CS口,而工业相机以C接口为主。