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选择工业相机考虑因素及相对于普通相机的优势

来源:加一伟业 发布日期:2019-09-22

  [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,相机的选择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。

  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。

1、通常需要先知道系统精度要求和相机分辨率,可以通过公式:

  X方向系统精度(X方向像素值)=视野范围(X方向)/CCD芯片像素数量( X方向)

  Y方向系统精度(Y方向像素值)=视野范围(Y方向)/CCD 芯片像素数量( Y方向)

  2、当然理论像素值的得出,要由系统精度及亚像素方法综合考虑;接着您要知道系统速度要求与相机成像速度:

  a.系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度

  b.虽然系统成像(包括传输)速度可以根据相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算,实时有效的方法还是通过软件进行实际测试。

  3、再接着您要将相机与图像采集卡一并考虑,因为这涉及到两者的匹配:

  a.视频信号的匹配:对于黑白模拟信号相机来说有两种格式,CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同时支持这两种相机;

  b.分辨率的匹配:每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机;

  c.特殊功能的匹配:如要是用相机的特殊功能,先确定所用板卡是否支持此功能,比如,要多部相机同时拍照,这个采集卡就必须支持多通道,如果相机是逐行扫描的,那么采集卡就必须支持逐行扫描。

  d.接口的匹配:确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、GIGE、CoxPress、USB3.0等。

  4、在满足您对检测的必要需求后,然后才应该是价格的比较。

  工业相机相对于普通相机的优势

  一:[工业相机]的快门时间非常短,可以抓拍快速运动的物体。

  例如,工业相机抓拍电脑主机高速转动风扇的一张图像,能够清晰辨别出风扇扇叶上厂家的标牌。用一般的相机来拍摄,是不可能达到这样效果的。这主要涉及到曝光时间的问题,工业相机曝光可达几万分之一、几十万分之一。

  二: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。

  逐行扫描的图像传感器生产比较困难,成品率低,出货量也少,世界上只有少数几个公司能够提供这类产品,价格昂贵。百万级逐行扫描ccd的价格,从人民币几千元到几万元不等,只有采用逐行扫描的图像传感器,才有可能清晰抓拍快速运功物体,隔行扫描的摄像机抓拍图像是会有拖影现象。

  三:工业相机的拍摄速度远远高于一般相机。

  工业相机每秒可以拍摄十帧到百帧图片,高速工业相机可达千帧以上,而一般相机只能拍摄2-3幅图像。

  四:工业相机输出的是裸数据,其光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法。而一般的相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉。

  五:工业相机可以长时间工作,比如每天连续24小时工作、连续工作6个月,民用的则不行。

  六:工业相机可以工作在比较恶劣的环境中,比如较冷的温度中。一般的数码相机是做不到这些的。

  七:工业相机相对普通相机来说价格较贵。

  以下是相关网友的提问:

  1、选择工业相机之前要注意什么?

  告诉我您所要检测处理的物体是运动还是静止的?如果运动实际运动速度是多少?检测范围是多大?要求检测精度是多少?物距是多少?根据这些参数计算帧率、分辨率以及焦距。

  首先判断你的项目需求,根据视野范围和精度来决定相机的像素,根据被拍摄物体是静止还是运动,来选择使用CCD或者cmos,根据单位时间拍摄图像的要求来选择相机帧率。根据现场环境来选择使用什么样的连接方式(usb或者千兆网======)

 

  硬件的参数基本就是这样,如果你是对图像质量要求比较高的项目,可能还要关注工业相机的A/D以及动态范围========

  2、工业相机和普通相机的区别?

  1、工业相机的性能稳定可靠,不易损坏,连续工作时间长。

  2、工业相机的快门时间非常短,可以拍高速运动的物体。

  3、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而普通的相机的图像传感器是隔行扫描的。

  4、工业相机的帧率远远高于普通相机。

  5、工业相机输出的是裸数据(raw data),其光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法,例如机器视觉(Machine Vision)应用。而普通相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,一般经过了压缩,图像质量较差。

  6、工业相机(Industrial Camera)相对普通相机(DSC)来说价格贵很多。