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机器视觉工业相机的常见分类及如何清洁CCD工业相机

来源:加一伟业 发布日期:2019-07-18

  工业相机又俗称摄像机,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有序的电信号。相比于传统的民用相机(摄像机)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或CMOS芯片的相机。那它的分类有哪些呢?下面由英视科技为您详细介绍:

工业相机分类

1.按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机;

  CCD提供很好的图像质量、抗噪能力和相机设计时的灵活性。尽管由于增加了外部电路使得系统的尺寸变大,复杂性提高,但在电路设计时可更加灵活,可以尽可能的提升CCD相机的某些特别关注的性能。CCD更适合于对相机性能要求非常高而对成本控制不太严格的应用领域。

  CMOS是能应用当代大规模半导体集成电路生产工艺来生产的图像传感器,具有成品率高、集成度高、功耗小、价格低等特点。CMOS技术是世界上许多图像传感器半导体研发企业试图用来替代CCD的技术。经过多年的努力,作为图像传感器,CMOS已经克服早期的许多缺点,发展到了在图像品质方面可以与CCD技术较量的水平。现在CMOS的水平使它们更适合应用于要求空间小、体积小、功耗低而对图像噪声和质量要求不是特别高的场合。

  2.按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机;

  线阵相机,是采用线阵图像传感器的相机。线阵图像传感器以CCD为主,到2012年,市场上也出现了一些线阵CMOS图像传感器。但是,线阵CCD仍是主流。线阵图像传感器分为单色和彩色两种,因此线阵相机也分为单色和彩色两种。

  线阵相机的典型应用领域是检测连续的材料,例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动 , 利用一台或多台相机对其逐行连续扫描 , 以达到对其整个表面均匀检测。可以对其图象一行一行进行处理 , 或者对由多行组成的面阵图象进行处理。另外线阵相机非常适合测量场合,这要归功于传感器的高分辨率 , 它可以准确测量到微米。

  面阵相机是一款以面为单位来进行图像采集的成像工具,可以一次性获取完整的目标图像,具有测量图像直观的优势,在目标物体的形状、尺寸,甚至温度等方面的测量应用上发挥着至关重要的成像作用。

  3.按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机;

  4.按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机;

  5.按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机;

  6.按照输出色彩可以分为单色(黑白)相机、彩色相机;

  7.按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机;

  8.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。

  如何清洁CCD工业相机

  在机器视觉系统中,工业CCD相机是系统的重要组成部分之一对于此类精密光学设备产品,在使用及维护时应特别注意相关事宜。采用正确的维护方法,可以确保产品的质量,并延长使用寿命。下面简单介绍一下清理工业相机的方法及使用材料:

  1、压缩空气法

  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、使用微纤维材料

  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,并且不会对相机造成损伤。

  3、使用纯酒精(浓度90%以上)

  该材料可在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。

  4、酒精替代品

  除酒精外,甲醇或一种叫做Eclipse的液体也可被用来清洁CCD表面。但不推荐使用这种方法,因为甲醇是剧毒物质。

  5、清洁方法

  若相机上有指印或灰尘,用柔软、干燥的布擦拭,机身也要用柔软、干燥的布擦拭;如果污染非常顽固,可用布蘸适量中性清洁剂,然后擦干;若镜头上有灰尘,用吹尘器除去。且勿使用酒精、汽油或稀释剂等挥发性溶剂否则会损坏表面光泽。要注意的是务必不能使用金属工具或钳子之类来处理镜头,否则会在它表面留下划痕。

  以下是相关网友的提问:

  1、工业相机的使用寿命多久

  工业相机的发展是不断更新换代的,就像手机一样,工业相机再好,只要满足当前使用要求,当拍摄物品的要求更高的时候,发现已有相机无法满足拍摄要求,只好寻找选择符合需求的工业相机,正常情况下来说工业相机一般能使用10年。具体多长看拍摄环境。度申工业相机。

  1、工业相机的快门时间非常短,可以抓拍快速运动的物体。

  2、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而一般摄像机的图像传感器是隔行扫描的,甚至是隔三行扫描的。

  3、工业相机的拍摄速度远远高于一般相机

  2、关于工业相机的分辨率

  首先考虑待观察或待测量物体的精度,根据精度选择分辨率。相机像素精度=单方向视野范围大小/相机单方向分辨率。则相机单方向分辨率=单方向视野范围大小/理论精度。

  若单视野为5mm长,理论精度为0.02mm,则单方向分辨率=5/0.02=250。然而为增加系统稳定性,不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值,一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000,选用130万像素已经足够。

  其次看工业相机的输出,若是体式观察或机器软件分析识别,分辨率高是有帮助的;若是VGA输出或USB输出,在显示器上观察,则还依赖于显示器的分辨率,工业相机的分辨率再高,显示器分辨率不够,也是没有意义的;利用存储卡或拍照功能,工业相机的分辨率高也是有帮助的