欢迎来到福建省加一伟业机电有限公司官方网站,涵盖全系列工业相机、智能相机、智能读码器、立体相机、视觉控制器、算法平台、镜头及相关配件!

工业相机代理海康威视

海康威视工业相机福建总代理是以视频为核心的物联网解决方案提供商

全国咨询热线: 0592-5908095

当前位置网站首页 > 新闻资讯 > 常见问题 > 什么是工业相机亚像素及工业图像采集卡特点

什么是工业相机亚像素及工业图像采集卡特点

来源:加一伟业 发布日期:2019-10-16

  【什么是工业相机亚像素】

  面阵摄像机的成像面以像素为最小单位。例如某CMOS摄像芯片,其像素间距为5.2微米。摄像机拍摄时,将物理世界中连续的图像进行了离散化处理。到成像面上每一个像素点只代表其附近的颜色。至于“附近”到什么程度?就很困难解释。两个像素之间有5.2微米的距离,在宏观上可以看作是连在一起的。但是在微观上,它们之间还有无限的更小的东西存在。这个更小的东西我们称它为“亚像素”。实际上“亚像素”应该是存在的,只是硬件上没有个细微的传感器把它检测出来。于是软件上把它近似地计算出来。

  一般用分辨率这个名词来描述CCD芯片上的行列数。实际上,CCD芯片是一个抽样器件,它的最大抽样率由抽样定律决定,即抽样率必须高于奈奎斯特频率的2倍。抽样理论在一维时间信号中得到了广泛的使用,但并没有被完全的应用到CCD芯片的信号采样中。能够通过亚像素算术来提高CCD芯片的抽样率,理论就是把一个像素看作是由亚像素组成的子图像。

  通常,我们能够处理亚分辨率为10×10亚像素的图像。一个典型的例子就是决定一个斑点的重心(如下图a所示)。由于积分特性,原始像素位置误差与其本身输出相同。假设一个灰度级的一维图像如图 b所示,如果灰度值的转折点刚好出现在像素的边缘,那么容易确切得知道轮廓点的位置。但实际的转折点可能不在一个理想的级别,我们不能够准确的知道芯片上转折点剪切像素的位置。另外更重要的,模糊的灰度级允许灰度级差值,因此我们就能够决定亚像素的位置作为灰度级的功能。不管怎样,只有将CCD芯片内的模拟图像尽可能精确地描绘在图像处理单元的内存中,亚像素算法才能是精确的。

  【工业图像采集卡特点】

  在电脑上通过图像采集卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号,对该信号进行采集、量化成数字信号,然后压缩编码成数字视频。大多数图像采集卡都具备硬件压缩的功能,在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩,然后再通过PCI接口把压缩的视频数据传送到主机上。一般的PC视频采集卡采用帧内压缩的算法把数字化的视频存储成AVI文件,高档一些的视频采集卡还能直接把采集到的数字视频数据实时压缩成MPEG-1格式的文件。

  由于模拟视频输入端可以提供不间断的信息源,视频采集卡要采集模拟视频序列中的每帧图像,并在采集下一帧图像之前把这些数据传入PC系统。因此,实现实时采集的关键是每一帧所需的处理时间。如果每帧视频图像的处理时间超过相邻两帧之间的相隔时间,则要出现数据的丢失,也即丢帧现象。采集卡都是把获取的视频序列先进行压缩处理,然后再存入硬盘,也就是说视频序列的获取和压缩是在一起完成的,免除了再次进行压缩处理的不便。不同档次的采集卡具有不同质量的采集压缩性能。

  以下是相关网友的提问:

  1、怎么量化的比较两个工业相机的好坏

  工业相机有许多项参数,选择合适的工业相机既要考虑工业相机的参数,也要考虑到项目的精度要求,那么如何选择一个合适的工业相机呢?下面介绍一下选择工业相机的相关知识。

  1、选择工业相机的一般步骤是什么?

  第一步,首先需要知道系统精度要求和工业相机分辨率;

  第二步,需要知道系统速度要求与工业相机成像速度;

  第三步,需要将工业相机与图像采集卡一并考虑,因为这涉及到两者的匹配;

  第四步,价格的比较。

  向左转|向右转

  2、如何用机器视觉系统要求的精度来计算出需要选用相机的分辨率(像素)?

  知道实际检测精度来反推该选用多大像素的工业相机可以通过公式来计算得出:

  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)来获得。

  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;

  3、如何根据实际要求的检测速度来推导出该选用什么速度的工业相机?

  系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度,虽然系统成像(包括传输)速度可以根据工业相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算,最好的方法还是通过软件进行实际测试。

  2、图像采集卡和工业相机的区别是什么。为什么有的相机需要采集卡有的不需要?

  1、若你的相机是USB2.0,USB3.0,GigE(千兆网,支持巨帧)接口,而且你的笔记本有这些接口,你使用相机只需要采集,存储,曝光,增益等,笔记本就OK了,采集卡就没必要的吧,还必须要插在台式机上,麻烦;

  2、如果你的相机是IEEE1394,CameraLink,CXP等接口,你的笔记本一般是没有的,那就必须要采集卡了;

  3、采集卡的目前在多相机那儿用的多,比如接4个相机,一张GigE 4口采集卡就搞定~笔记本,,,只有一个GigE(定制笔记本除外)

  使用工业相机的原则:简单,实用,满足自己的需要就ok。