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北京派迪威儀器有限公司
主營產(chǎn)品： 位移臺,平移臺,旋轉(zhuǎn)臺,長焦顯微鏡,金相顯微鏡,生物顯微鏡 |
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2019-8-9 閱讀(1483)
在機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用中，工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡、機器視覺光源、機器視覺系統(tǒng)平臺軟件，在選擇過程中存在很多問題，那么今天就工業(yè)相機、工業(yè)CCD攝像頭的選擇給大家介紹一些經(jīng)驗。
1、選擇工業(yè)相機的信號類型
工業(yè)相機從大的方面來分有模擬信號和數(shù)字信號兩種類型。
模擬相機必須有圖像采集卡，標準的模擬相機分辨率很低，一般為768*576，另外幀率也是固定的，25幀每秒。這個要根據(jù)實際需求來選擇。另外模擬相機采集到的是模擬信號，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行傳輸存儲。模擬信號可能會由于工廠內(nèi)其他設(shè)備（比如電動機或高壓電纜）的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高，模擬相機的動態(tài)范圍（原始信號與噪聲之比）會降低。動態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機傳輸給計算機。工業(yè)數(shù)字相機采集到的是數(shù)字信號，數(shù)字信號不受電噪聲影響，因此，數(shù)字相機的動態(tài)范圍更高，能夠向計算機傳輸更的信號。
2、工業(yè)相機的分辨率需要多大。
根據(jù)系統(tǒng)的需求來選擇相機分辨率的大小，下面以一個應(yīng)用案例來分析。
應(yīng)用案例：假設(shè)檢測一個物體的表面劃痕，要求拍攝的物體大小為10*8mm,要求的檢測精度是0.01mm。首先假設(shè)我們要拍攝的視野范圍在12*10mm,那么相機的低分辨率應(yīng)該選擇在：(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,約為120萬像素的相機，也就是說一個像素對應(yīng)一個檢測的缺陷的話，那么低分辨率必須不少于120萬像素，但市面上常見的是130萬像素的相機，因此一般而言是選用130萬像素的相機。但實際問題是，如果一個像素對應(yīng)一個缺陷的話，那么這樣的系統(tǒng)一定會極不穩(wěn)定，因為隨便的一個干擾像素點都可能被誤認為缺陷，所以我們?yōu)榱颂岣呦到y(tǒng)的度和穩(wěn)定性，取缺陷的面積在3到4個像素以上，這樣我們選擇的相機也就在130萬乘3以上，即低不能少于300萬像素，通常采用300萬像素的相機為*(我見過多的人抱著亞像素不放說要做到零點幾的亞像素，那么就不用這么高分辨率的相機了。比如他們說如果做到0.1個像素，就是一個缺陷對應(yīng)0.1個像素，缺陷的大小是由像素點個數(shù)來計算的，試問0.1個像素的面積怎么來表示？這些人以亞像素來忽悠人，往往說明了他們的沒有常識性)。換言之，我們僅僅是用來做測量用，那么采用亞像素算法，130萬像素的相機也能基本上滿足需求，但有時因為邊緣清晰度的影響，在提取邊緣的時候，隨便偏移一個像素，那么精度就受到了極大的影響。故我們選擇300萬的相機的話，還可以允許提取的邊緣偏離3個像素左右，這就很好的保證了測量的精度。
3、選擇工業(yè)相機的芯片。
工業(yè)相機從芯片上分，有CCD和CMOS兩種。
如果要求拍攝的物體是運動的，要處理的對象也是實時運動的物體，那么當(dāng)然選擇CCD芯片的相機為適宜。但有的廠商生產(chǎn)的CMOS相機如果采用幀曝光的方式的話，也可以當(dāng)作CCD來使用的。雖然是CMOS芯片，但在拍攝運動物體時絕不比CCD的差，又假如物體運動的速度很慢，在我們設(shè)定的相機曝光時間范圍內(nèi)，物體運動的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個像素內(nèi)，那么選擇CMOS相機也是合適的。因為在曝光時間內(nèi)，一兩個像素的偏差人眼根本看不出來(如果不是做測量用的話)，但超過2個像素的偏差，物體拍出來的圖像就有拖影，這樣就不能選擇CMOS相機了。
4、工業(yè)相機選擇彩色還是黑白。
如果我們要處理的是與圖像顏色有關(guān)，那當(dāng)然是采用彩色相機，否則建議你用黑白的，因為黑白的同樣分辨率的相機，精度比彩色高，尤其是在看圖像邊緣的時候，黑白的效果更好。尤其做圖像處理，黑白工業(yè)相機得到的是灰度信息，可直接處理。
5、工業(yè)相機的幀率。
根據(jù)要檢測的速度，選擇相機的幀率一定要大于或等于檢測速度，等于的情況就是你處理圖像的時間一定要快，一定要在相機的曝光和傳輸?shù)臅r間內(nèi)完成。
6、選擇線陣還是面陣的工業(yè)相機。
對于檢測精度要求很高，運動速度很快，面陣相機的分辨率和幀率達不到要求的情況下，當(dāng)然線陣工業(yè)相機是必然的一個選擇。
7、選擇工業(yè)相機的傳輸接口。
根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大?。◣挘┻x擇USB、1394、Camerlink、GIGE千兆網(wǎng)接口的相機。
8、工業(yè)相機的CCD靶面。
靶面尺寸的大小會影響到鏡頭焦距的長短，在相同視角下，靶面尺寸越大，焦距越長。在選擇相機時，特別是對拍攝角度有比較嚴格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇CCD尺寸時，要結(jié)合鏡頭的焦距、視場角一起選擇，一般而言，選擇CCD靶面要結(jié)合物理安裝的空間來決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內(nèi)，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機的靶面尺寸。
