机器视觉硬件
导入-机器视觉硬件要求
文章目录
- 机器视觉硬件
- 导入-机器视觉硬件要求
- 相机的选型
- 一、相机基本参数:
-
- 1. 分辨率:
- 2. 像素位数:
- 3. 像素尺寸:
- 4. 帧速度:
- 5. 曝光方式及快门速度:
- 6. 传感器尺寸:
- 2、市场上常见的相机制造商
- 三、工业相机分类
-
- 1. 感光芯片类型:CCD相机、CMOS
- 2. 传感器结构:线阵相机、面阵相机
- 3. 输出信号:模拟相机、数字相机
- 术语介绍
相机的选型
介绍相机的基本参数、分类和特点,以及常见的相机品牌和型号。
一、相机基本参数:
1. 分辨率:
- 数字相机:对应光电传感器的像元数;
- 模拟相机:取决于视频系统;
PAL为768576, MTSC为640480
2. 像素位数:
像素位深度,每个像素所用的位数(bit),像素位的深度决定了彩色图像中每个像素的可能颜色数,或确定灰度图像中每个像素的可能灰度级。
常见的彩色图为24位深度,即R\G\B每通道8bit
3. 像素尺寸:
通常位3~10μm
尺寸越小,制造难度越大
4. 帧速度:
- 面阵相机:每秒采集的帧数
- 线阵相机:每秒采集的行数 Hz
5. 曝光方式及快门速度:
-
线阵相机*:逐行曝光*。选择和同步采集,曝光时间可与行周期一致,也可设定固定时间。
-
面阵相机:帧曝光、场曝光和滚动行曝光在几种常见的方法中,外种常见方法,快门速度一般可达10微秒,高速工业相机可更快。
6. 传感器尺寸:
1/2’’ 1/3’’ 2/3’'等。
相机传感器尺寸越大,噪声控制能力越强。 单个感光元件的间距越大,相互信号干扰越小。
2、市场上常见的相机制造商
品牌 | 产地 | 类型 |
---|---|---|
THE IMAGING SOURCE | 美国 | 线阵相机,面阵相机 |
IDS uEye | 美国 | 线阵相机、面阵相机、智能相机 |
Microscan | 美国 | 线阵相机、面阵相机、智能相机 |
JAI | 丹麦 | 线阵相机、面阵相机、相机 |
Dalsa | 加拿大 | 线阵相机,面阵相机 |
Teli | 日本 | 线阵相机,面阵相机 |
COGNEX | 美国 | 智能相机 |
Balser | 德国 | 线阵相机、面阵相机、智能相机 |
Crevis | 韩国 | 线阵相机,面阵相机 |
三、工业相机分类
1. 感光芯片类型:CCD相机、CMOS
CCD和CMOS相机有什么区别?
- 在数据采集方面,CCD和COMS的区别是:CCD每次曝光后,自快门关闭或内部时脉自动断线(电子快门)后,进行像素转移处理,将每行中每个像素的点和信号依次传输到缓冲区(电荷存储器),并由底部导线输出CCD放大旁边的放大器,然后串联ADC(模拟转数)输出,相对,然后CMOS传感器中,每个像素都与放大器相邻A/D转换电路,以类似的内存电路输出数据。
- 在结构上:CCD其特点是在传输过程中充分保持信号不失真(独家通道设计),并通过将每个像素集合到单个放大器上进行统一处理,以保持信号的完整性。CMOS制造相对简单,没有独家通道设计,因此在整合各种像素信号之前,必须先放大。
- 传输结构: 传输信号时,统一放大器处理,不失真,CMOS每个像素的信号必须先放大,然后集成
- 成像效果: CCD:ISO感光度高,分析度高,噪音高,反应速度慢,制造成本高; CMOS与之相反
- 噪声差异: CCD比CMOS噪音相对降低,图像质量提高 功耗差:CMOS耗电量是CCD的1/8~1/10
- 解析度: CCD高于分辨率CMOS 优于成像质量CMOS ISO感光度:CCD大于CMOS感光度 同尺寸时
- 成本差异: CCD的成品率比CMOS低, CCD制造成本高于CMOS传感器 反应速度:CCD慢与CMOS。
2. 传感器结构:线阵相机、面阵相机
线阵相机和面阵相机的区别
线阵相机必须添加扫描运动才能获得二维图像。为了确定被测部件上图像每个像素点的相应位置,还必须配备光栅和其他设备来记录线阵每个扫描线的坐标。图像获取时间长,效率低。存在扫描运动和相应的位置反馈链接,增加了系统的复杂性和成本。图像精度可能会受到扫描运动精度的影响最终会影响测量精度。
- 成像类型 图像清晰度由选定的镜头焦距决定,而不是像素的数量决定。 线阵相机一般被测视野细长,①多用于滚筒检测,②需要极大的视野或者极高的精度(在大视野或者高精度检测时,其检测速度慢)。一般相机图像是400k~1M,合并后,图像有几个M那么大
- 应用范围: 面阵相机:广泛应用于面积、形状、尺寸、位置甚至温度测量 线阵相机:典型领域是连续检测材料,被检测材料通常匀速移动。微米可以准确测量。
3. 输出信号:模拟相机、数字相机
术语介绍
- ISO感光度:数码相机通过提高感光器件的光敏度或合并几个相邻的感光点来实现对光的反应速度
- 分析:图片由许多小投影点组成,分析代表这些点的数量 电子快门:利用不同点的感光系统来控制曝光时间。