工業(yè)相機的分類

工業(yè)相機又俗稱攝像機，相比于傳統(tǒng)的民用相機（攝像機）而言，它具有高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等，目前市面上工業(yè)相機大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相機。CCD是目前機器視覺最為常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號讀取于一體，是典型的固體成像器件。CCD的突出特點是以電荷作為信號，而不同于其它器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包，而后在驅(qū)動脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號。典型的CCD相機由光學鏡頭、時序及同步信號發(fā)生器、垂直驅(qū)動器、模擬/數(shù)字信號處理電路組成。CCD作為一種功能器件，與真空管相比，具有無灼傷、無滯后、低電壓工作、低功耗等優(yōu)點。CMOS圖像傳感器的開發(fā)最早出現(xiàn)在20世紀70 年代初，90 年代初期，隨著超大規(guī)模集成電路 (VLSI) 制造工藝技術的發(fā)展，CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上，還具有局部像素的編程隨機訪問的優(yōu)點。目前，CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、高速傳輸和寬動態(tài)范圍等特點在高分辨率和高速場合得到了廣泛的應用。

任何東西分類一定有它自己的分類標準，工業(yè)相機也不例外，按照芯片類型可以分為CCD相機、CMOS相機；按照傳感器的結(jié)構(gòu)特性可以分為線陣相機、面陣相機；按照掃描方式可以分為隔行掃描相機、逐行掃描相機；按照分辨率大小可以分為普通分辨率相機、高分辨率相機；按照輸出信號方式可以分為模擬相機、數(shù)字相機；按照輸出色彩可以分為單色（黑白）相機、彩色相機；按照輸出信號速度可以分為普通速度相機、高速相機；按照響應頻率范圍可以分為可見光（普通）相機、紅外相機、紫外相機等。

工業(yè)相機的選擇

做圖像處理,處理的對像是從工業(yè)相機來的圖像，所以，工業(yè)相機的選擇是不可缺少而且非常重要的一步。

首先要弄明白的是自己的檢測任務，是靜態(tài)拍照還是動態(tài)拍照、拍照的頻率是多少、是做缺陷檢測還是尺寸測量或者是定位、產(chǎn)品的大小（視野）是多少、需要達到多少精度、所用軟件的性能、現(xiàn)場環(huán)境情況如何、有沒有其它的特殊要求等。如果是動態(tài)拍照，運動速度是多少，根據(jù)運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機；而相機的楨率（最高拍照頻率）跟像素有關，通常分辨率越高楨率越低，不同品牌的工業(yè)相機的楨率略有不同；根據(jù)檢測任務的不同、產(chǎn)品的大小、需要達到的分辨率以及所用軟件的性能可以計算出所需工業(yè)相機的分辨率；現(xiàn)場環(huán)境最要考慮的是溫度、濕度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的工業(yè)相機。

舉例說明：如我們的檢測任務是尺寸測量，產(chǎn)品大小是18mm*10mm，精度要求是0.01mm，流水線作業(yè)，檢測速度是10件/秒，現(xiàn)場環(huán)境是普通工業(yè)環(huán)境，不考慮干擾問題。首先我們知道是流水線作業(yè)，速度比較快，因此選用逐行掃描相機；視野大小我們可以設定為20mm*12mm（考慮每次機械定位的誤差，將視野比物體適當放大），假如我們能夠取到很好的圖像（比如可以打背光），而且我們軟件的測量精度可以考慮1/2亞像素精度，那么我們需要的相機分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel（像素），另一方向是12/0.01/2=600pixcel，也就是說我們相機的分辨率至少需要1000*600pixcel，楨率在10楨/秒，因此選擇1024*768像素（軟件性能和機械精度不能精確的情況下也可以考慮1280*1024pixcel），楨率在10楨/秒以上的即可。(end)