如何選擇合適的工業(yè)相機(jī)？

1、根據(jù)應(yīng)用的不同分別選用CCD或CMOS相機(jī)

CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)物體的圖像提取，當(dāng)然隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，很多貼片機(jī)也在選用CMOS工業(yè)相機(jī)。用在視覺自動(dòng)檢查的方案或行業(yè)中一般用CCD工業(yè)相機(jī)比較多。CMOS工業(yè)相機(jī)由成本低，功耗低也應(yīng)用越來越廣泛。

2、分辨率的選擇

首先考慮待觀察或待測量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。相機(jī)像素精度=單方向視野范圍大小/相機(jī)單方向分辨率。則相機(jī)單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。

若單視野為5mm長，理論精度為0.02mm，則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，不會(huì)只用一個(gè)像素單位對應(yīng)一個(gè)測量/觀察精度值，一般可以選擇倍數(shù)4或更高。這樣該相機(jī)需求單方向分辨率為1000，選用130萬像素已經(jīng)足夠。

其次看工業(yè)相機(jī)的輸出，若是體式觀察或機(jī)器軟件分析識(shí)別，分辨率高是有幫助的；若是VGA輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴于顯示器的分辨率，工業(yè)相機(jī)的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒有意義的；利用存儲(chǔ)卡或拍照功能，工業(yè)相機(jī)的分辨率高也是有幫助的。

3、相機(jī)幀數(shù)選擇

當(dāng)被測物體有運(yùn)動(dòng)要求時(shí)，要選擇幀數(shù)高的工業(yè)相機(jī)。但一般來說分辨率越高，幀數(shù)越低；

4、與鏡頭的匹配

傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配。

維視智造講述工業(yè)相機(jī)與鏡頭分辨率匹配的技術(shù)方案

隨著機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展，為了更好的滿足廣大客戶選配合適鏡頭的需求，維視智造為您簡述工業(yè)相機(jī)如何選配合適的鏡頭，以及在相機(jī)與鏡頭的分辨率匹配方面的技術(shù)方案。

一般在對相機(jī)與鏡頭選型時(shí)，在分辨率匹配方面，為了方便記憶鏡頭與相機(jī)的匹配關(guān)系，人們常采用對應(yīng)相機(jī)的分辨率來命名鏡頭。這種命名方式其實(shí)并不科學(xué)，同時(shí)給新接觸視覺系統(tǒng)的人帶來了很多誤解，經(jīng)常會(huì)機(jī)械的套用百萬像素分辨率相機(jī)對應(yīng)百萬像素鏡頭，二百萬像素分辨率相機(jī)對應(yīng)二百萬像素鏡頭，而五百萬像素分辨率相機(jī)則對應(yīng)五百萬像素鏡頭。其實(shí)鏡頭與相機(jī)對應(yīng)的并不是相機(jī)自身的像素分辨率（像素?cái)?shù)），而是各自的極限空間分辨率(即傳遞函數(shù)MTF對應(yīng)的空間截止頻率）。

按目前公開的性能指標(biāo)，百萬像素的鏡頭對應(yīng)的極限空間分辨率為90線對/mm，兩百萬像素的鏡頭對應(yīng)的極限空間分辨率為110線對/mm，五百萬像素的鏡頭對應(yīng)的極限空間分辨率為160線對/mm。按照相機(jī)鏡頭的匹配原則，鏡頭的極限分辨率需大于或等于相機(jī)的極限分辨率，那么百萬像素鏡頭配合的相機(jī)的極限分辨率必須小于90線對/mm，兩百萬像素鏡頭和五百萬像素鏡頭所配相機(jī)的原理相同。

那么怎樣知道相機(jī)的極限空間分辨率呢？

相機(jī)的極限空間分辨率不是由相機(jī)自身的分辨率決定，而是由相機(jī)芯片的單個(gè)像元尺寸決定。具體計(jì)算公式如下： 1/（單個(gè)像元尺寸*2），單位：線對/mm

例如，我們常用的AVT GUPPY Pro系列的F125B相機(jī)，其為130萬，1/3寸CCD,其單個(gè)的像元尺寸為3.75um*3.75um.則此相機(jī)極限空間分辨率為： 1mm/(3.75um*2)=133.33線對/mm 由鏡頭的極限空間分辨率大于相機(jī)的極限空間分辨率可知，選擇五百萬像素的鏡頭較合適。

工業(yè)相機(jī)的白平衡知識(shí)

簡單地說白平衡就是無論環(huán)境光線如何，仍然把“白”定義為“白”的一種功能。由于CCD傳感器本身沒有這種功能，因此就有必要對它輸出的信號進(jìn)行一定的修正，這種修正就叫做白平衡。

顏色實(shí)質(zhì)上就是對光線的解釋，在正常光線下看起來是白顏色的東西在較暗的光線下看起來可能就不是白色，還有熒光燈下的“白”也是“非白”。對于這一切如果能調(diào)整白平衡，則在所得到的照片中就能正確地以“白”為基色來還原其他顏色。所以白平衡控制就是通過圖像調(diào)整，使在各種光線條件下拍攝出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。

工業(yè)相機(jī)內(nèi)部有三個(gè)CCD電子耦合元件，他們分別感受藍(lán)色、綠色、紅色的光線，在預(yù)置情況下這三個(gè)感光電路電子放大比例是相同的，為1:1:1的關(guān)系，白平衡的調(diào)整就是根據(jù)被調(diào)校的景物改變了這種比例關(guān)系。比如被調(diào)校景物的藍(lán)、綠、紅色光的比例關(guān)系是2:1:1（藍(lán)光比例多，色溫偏高），那么白平衡調(diào)整后的比例關(guān)系為1:2:2，調(diào)整后的電路放大比例中明顯藍(lán)的比例減少，增加了綠和紅的比例，這樣被調(diào)校景物通過白平衡調(diào)整電路到所拍攝的影像藍(lán)、綠、紅的比例才會(huì)相同。也就是說如果被調(diào)校的白色偏一點(diǎn)藍(lán)，那么白平衡調(diào)整就改變正常的比例關(guān)系減弱藍(lán)電路的放大，同時(shí)增加綠和紅的比例，使所成影像依然為白色。

相機(jī)白平衡這一參數(shù)可用來調(diào)節(jié)圖像中紅色和藍(lán)色的色度，以得到逼真的色彩?？赏ㄟ^手動(dòng)或自動(dòng)方式控制這些值。自動(dòng)白平衡功能提供兩種操作模式：

自動(dòng)：對視頻數(shù)據(jù)流持續(xù)實(shí)施白平衡操作。

單觸：只觸發(fā)一次調(diào)節(jié)過程。

普通的多媒體相機(jī)只提供一個(gè)白平衡參數(shù)，所以增加紅色色值會(huì)減少藍(lán)色色值，反之亦然。高質(zhì)量的相機(jī)提供兩個(gè)參數(shù)，因此可以分別調(diào)節(jié)紅和藍(lán)的色值

工業(yè)相機(jī)的參數(shù)你知道多少

工業(yè)相機(jī)概述

工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其最基礎(chǔ)功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成為有序的電信 號。選擇合適的工業(yè)相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，工業(yè)相機(jī)不僅是直接決定所采集到的 圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。國內(nèi)知名的工業(yè)相機(jī)生產(chǎn)銷售商陜西維視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司，生產(chǎn)多種型號的工業(yè)相機(jī)，其產(chǎn)品質(zhì)量好，價(jià)格優(yōu)，是各個(gè)企業(yè)首要之選。

好的工業(yè)相機(jī)應(yīng)具有高精度、高清晰度、色彩還原好、低噪聲等特點(diǎn)，而且通過計(jì)算機(jī)可以編程 控制曝光時(shí)間、亮度、增益等參數(shù)，另外圖像窗口無級縮放，帶有外觸發(fā)輸入，帶有閃光燈控制輸出 等功能。

工業(yè)相機(jī)主要參數(shù)

1. 分辨率（Resolution）：相機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)（Pixels），對于工業(yè)數(shù)字相機(jī)一般是直接 與光電傳感器的像元數(shù)對應(yīng)的，對于工業(yè)數(shù)字模擬相機(jī)則是取決于視頻制式，PAL制為768*576， NTSC制為640*480。

2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，一般常用的是8Bit，對于工業(yè)數(shù)字?jǐn)?shù)字相機(jī)一般還會(huì)有10Bit、12Bit等。

3. 最大幀率（Frame Rate）/行頻（Line Rate）：相機(jī)采集傳輸圖像的速率，對于面陣相機(jī)一般為每 秒采集的幀數(shù)（Frames/Sec.），對于線陣相機(jī)機(jī)為每秒采集的行數(shù)（Hz）。

4. 曝光方式（Exposure）和快門速度（Shutter）：對于工業(yè)線陣相機(jī)都是逐行曝光的方式，可以 選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式，曝光時(shí)間可以與行周期一致，也可以設(shè)定一個(gè)固定的時(shí)間； 面陣相機(jī)有幀曝光、場曝光和滾動(dòng)行曝光等幾種常見方式，工業(yè)數(shù)字相機(jī)一般都提供外觸發(fā)采圖的功 能?？扉T速度一般可到10微秒，高速相機(jī)還可以更快。

5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元數(shù)（分辨率）共同決定了相機(jī)靶面的大小。目前工業(yè)數(shù) 字相機(jī)像元尺寸一般為3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量也越不容易提高。

6. 光譜響應(yīng)特性（Spectral Range）：是指該像元傳感器對不同光波的敏感特性，一般響應(yīng)范圍是 350nm－1000nm，一些相機(jī)在靶面前加了一個(gè)濾鏡，濾除紅外光線，如果系統(tǒng)需要對紅外感光時(shí)可去

工業(yè)鏡頭分辯率對高清工業(yè)相機(jī)成像的影響

通常高清圖像采集，想要達(dá)到預(yù)期的高清效果，只有高清工業(yè)相機(jī)是不夠的，高清工業(yè)鏡頭也是整個(gè)系統(tǒng)所不能缺少的。

在安防行業(yè)，我們常常會(huì)聽到一些廠家在做產(chǎn)品宣傳時(shí)說他們的產(chǎn)品已達(dá)到了500萬像素、800萬像素甚至1400萬像素、2900萬像素，與監(jiān)控行業(yè)常見的高清200萬、300萬有著極大的差距。且不管這些像素是真的做到還是通過插值得來，我們可以先看看產(chǎn)品的效果到底有沒有那么明顯。

高清工業(yè)鏡頭

在看鏡頭像素是多少時(shí)我們還應(yīng)注意一個(gè)要素—傳感器的尺寸（或者說是像素大?。?。對于同樣像素的傳感器，傳感器的大小決定了其單個(gè)像素的大小，也就決定了成像的清晰程度。

舉例來說，市面上我們常見的500萬像素工業(yè)相機(jī)大多對應(yīng)2/3"（1"）傳感器，2/3"傳感器對應(yīng)成像規(guī)格為8.8mm×6.6mm，粗略估計(jì)單個(gè)像素點(diǎn)的大小大概為3.4μm×3.4μm；而常見300萬像素產(chǎn)品大多只有1/3"（1/2"）大小，1/3"傳感器對應(yīng)成像規(guī)格為4.8mm×3.6mm，同樣可算得單個(gè)像素點(diǎn)的大小大概是2.4μm×2.4μm。由此，300萬像素傳感器與500萬像素傳感器相比，總像素雖然相差了近一倍，但是由于傳感器面積小了一倍，單個(gè)像素小了1μm，而也這正是影響整個(gè)畫面清晰度的重要因素。

由此得出，圖像的清晰度不只是看總像素，也不是單看工業(yè)攝像機(jī)或者傳感器，而是要結(jié)合傳感器尺寸看單個(gè)像素的大小，再選擇匹配的工業(yè)鏡頭。用戶在選配設(shè)備的時(shí)候既要理性看待"超高像素"之說，同時(shí)工業(yè)攝像機(jī)與工業(yè)鏡頭也應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下保持分辨率一致。

工業(yè)數(shù)字相機(jī)常見問題解決方案

Q:無法安裝相機(jī)驅(qū)動(dòng)？

A：1、使用的操作系統(tǒng)是否支持相機(jī)運(yùn)行；

2、設(shè)備管理器里是否可以找到相機(jī)列表；

3、參照說明書安裝驅(qū)動(dòng)。

Q:運(yùn)行DEMO不出圖像？

A：1、打開鏡頭光圈，或擰掉鏡頭觀察是否有感光；

2、驅(qū)動(dòng)安裝是否正常；

3、DEMO使用是否開啟連續(xù)采集模式。

Q:圖像顏色不正，有偏色？

A：參考說明書設(shè)置白平衡。

Q:圖像拍攝（顯示）不全？

A：1、確認(rèn)相機(jī)分辨率是否調(diào)整到最大；

2、DEMO顯示比例可調(diào)整顯示區(qū)域；

3、視場大小調(diào)節(jié)，若相機(jī)接定焦鏡頭，只能通過移動(dòng)物距改變視場；若相機(jī)接變焦鏡頭，則先固定視場后再進(jìn)行聚焦；若相機(jī)接放大鏡頭，則改變倍率可調(diào)整視場。

Q:噪點(diǎn)多，不清晰？

A：參考說明書設(shè)置增益。增益越小，噪點(diǎn)越少越清晰。

Q: 拍攝（顯示）的圖像太暗？

A：參考說明書設(shè)置曝光時(shí)間。曝光時(shí)間越大圖像越亮。

Q: 拍攝（顯示）運(yùn)動(dòng)物體有托影？

A：手動(dòng)調(diào)節(jié)曝光時(shí)間和增益，盡可能調(diào)到最小，同時(shí)用LED光源補(bǔ)光拍攝。

Q:外觸發(fā)如何接線？

A：參考說明書外觸發(fā)設(shè)置，一般接TRI+和TRI-，TRI+帶電；觸發(fā)信號為高低電平觸發(fā)或脈沖信號觸發(fā)。

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