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工業(yè)相機(jī)是怎么分類的?
1. 按照芯片結(jié)構(gòu)分類:CCD相機(jī)&CMOS相機(jī)
2. 按照傳感器結(jié)構(gòu)分:面陣相機(jī)&線陣相機(jī)
3. 按照輸出模式分類:模擬相機(jī)&數(shù)字相機(jī)
4. 彩色相機(jī)&黑白相機(jī)
工業(yè)相機(jī)與普通數(shù)碼相機(jī)的區(qū)別在哪里?
1. 工業(yè)相機(jī)的快門時(shí)間特別短,能清晰地抓拍快速運(yùn)動(dòng)的物體,而普通相機(jī)抓拍快速運(yùn)動(dòng)的物體非常模糊;
2. 工業(yè)相機(jī)的圖像傳感器是逐行掃描的,而普通相機(jī)的圖像傳感器是隔行掃描的,甚至是隔三行掃描;
3. 工業(yè)相機(jī)的拍攝速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的相機(jī);工業(yè)相機(jī)每秒可以拍攝十幅到幾百幅的圖片,而普通相機(jī)只能拍攝2-3幅圖像;
4. 工業(yè)相機(jī)輸出的是裸數(shù)據(jù),它的光譜范圍也往往比較寬,比較適合進(jìn)行高質(zhì)量的圖像處理算法,普遍應(yīng)用于機(jī)器視覺系統(tǒng)中。而普通相機(jī)拍攝的圖片,它的光譜范圍只適合人眼視覺,并且經(jīng)過了MPEG壓縮,圖像質(zhì)量也較差;
工業(yè)相機(jī)都有哪些主要參數(shù)?
1. 分辨率
2. 速度(幀頻/行頻)
3. 噪聲
4. 信噪比
5. 動(dòng)態(tài)范圍
6. 像元深度
7. 光譜響應(yīng)
8. 光學(xué)接口
工業(yè)相機(jī)都有哪些接口?
接口是指相機(jī)與鏡頭之間的接口,常用的鏡頭的借口有C口,CS口,F(xiàn)口。
工業(yè)相機(jī)輸入、輸出接口有哪些?
在機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)中,工業(yè)相機(jī)的輸入、輸出接口有CameraLink、IEEE1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種;
工業(yè)相機(jī)的丟幀的問題是由什么原因引起的?
經(jīng)常會(huì)有一些機(jī)器視覺工程師認(rèn)為USB接口的工業(yè)相機(jī)會(huì)造成丟幀現(xiàn)象。一般而言,工業(yè)相機(jī)丟幀與工業(yè)相機(jī)所采用的傳輸接口是沒有關(guān)系的,無(wú)論是USB,還是1394、GigE、或者是CameraLink。設(shè)計(jì)不良的驅(qū)動(dòng)程序或工業(yè)相機(jī)硬件才是造成丟幀的真正原因:設(shè)計(jì)不良的工業(yè)相機(jī)之所以會(huì)發(fā)生丟幀的現(xiàn)象,其實(shí)就是資料通道的堵塞,無(wú)法及時(shí)處理,所以新的圖像進(jìn)來(lái)時(shí),前一張可能被迫丟棄,或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問題,需要設(shè)計(jì)者針對(duì)驅(qū)動(dòng)程序與工業(yè)相機(jī)硬件資料傳輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)。
選擇工業(yè)相機(jī)的一般步驟是什么?
第一步,首先需要知道系統(tǒng)精度要求和工業(yè)相機(jī)分辨率;
第二步,需要知道系統(tǒng)速度要求與工業(yè)相機(jī)成像速度;
第三步,需要將工業(yè)相機(jī)與圖像采集卡一并考慮,因?yàn)檫@涉及到兩者的匹配;
第四步,價(jià)格的比較。
知道被測(cè)物的長(zhǎng)、寬、高以及要求的測(cè)量精度,如何來(lái)選擇CCD相機(jī)和工業(yè)鏡頭,選擇以上器件需要注意什么?
**首先要選擇合適的鏡頭。**選擇鏡頭應(yīng)該遵循以下原則:
1).與之相配的相機(jī)的芯片尺寸是多大;2).相機(jī)的接口類型是哪種的,C接口,CS接口還是其它接口;3).鏡頭的工作距離;4).鏡頭視場(chǎng)角;5).鏡頭光譜特性;6).鏡頭畸變率;7).鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸;
選擇CCD相機(jī)時(shí),應(yīng)該綜合考慮以下幾個(gè)方面:
1).感光芯片類型;CCD還是CMOS;2).視頻特點(diǎn);包括點(diǎn)頻、行頻。3).信號(hào)輸出接口;4).相機(jī)的工作模式:連續(xù),觸發(fā),控制,異步復(fù)位,長(zhǎng)時(shí)間積分。5).視頻參數(shù)調(diào)整及控制方法:Manual、RS232.
同時(shí),選擇CCD的時(shí)候應(yīng)該注意,linch=16mm而不是等于25.4mm.
如何用機(jī)器視覺系統(tǒng)要求的精度來(lái)計(jì)算出需要選用相機(jī)的分辨率(像素)?
知道實(shí)際檢測(cè)精度來(lái)反推該選用多大像素的工業(yè)相機(jī)可以通過公式來(lái)計(jì)算得出:X方向系統(tǒng)精度(X方向像素值)=視野范圍(X方向)/CCD芯片像素?cái)?shù)量(X方向);Y方向系統(tǒng)精度(Y方向像素值)=視野范圍(Y方向)/CCD芯片像素?cái)?shù)量(Y方向)來(lái)獲得。當(dāng)然理論像素值的得出,要由系統(tǒng)精度及亞像素方法綜合考慮;
如何根據(jù)實(shí)際要求的檢測(cè)速度來(lái)推導(dǎo)出該選用什么速度的工業(yè)相機(jī)?
系統(tǒng)單次運(yùn)行速度=系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度+系統(tǒng)檢測(cè)速度,雖然系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度可以根據(jù)工業(yè)相機(jī)異步觸發(fā)功能、快門速度等進(jìn)行理論計(jì)算,最好的方法還是通過軟件進(jìn)行實(shí)際測(cè)試;
工業(yè)相機(jī)的分辨率是如何定義的?
分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù),由相機(jī)所采用的芯片分辨率決定,是芯片靶面排列的像元數(shù)量。通常面陣相機(jī)的分辨率用水平和垂直分辨率兩個(gè)數(shù)字表示,如:1920(H)x1080(V),前面的數(shù)字表示每行的像元數(shù)量,即共有1920個(gè)像元,后面的數(shù)字表示像元的行數(shù),即1080行?,F(xiàn)在相機(jī)的分辨率通常表示多少K,如1K(1024),2K(2048),3K(4096)等。在采集圖像時(shí),相機(jī)的分辨率對(duì)圖像質(zhì)量有很大的影響。在對(duì)同樣大的視場(chǎng)(景物范圍)成像時(shí),分辨率越高,對(duì)細(xì)節(jié)的展示越明顯。
工業(yè)相機(jī)的幀頻和行頻是什么意思?
相機(jī)的幀頻/行頻表示相機(jī)采集圖像的頻率,通常面陣相機(jī)用幀頻表示,單位fps(FramePersecond),如30fps,表示相機(jī)再1秒鐘內(nèi)最多能采集30幀圖像;線陣相機(jī)通常用行頻便是單位KHz,如12KHz表示相機(jī)再1秒鐘內(nèi)最多能采集12000行圖像數(shù)據(jù)。速度是相機(jī)的重要參數(shù),在實(shí)際應(yīng)用中很多時(shí)候需要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像。相機(jī)的速度需要滿足一定要求,才能清晰準(zhǔn)確的對(duì)物體成像。相機(jī)的幀頻和行頻首先受到芯片的幀頻和行頻的影響,芯片的設(shè)計(jì)最高速度則主要是由芯片所能承受的最高時(shí)鐘決定。
工業(yè)相機(jī)的噪聲是什么意思?
工業(yè)相機(jī)的噪聲是指成像過程中不希望被采集到的,實(shí)際成像目標(biāo)外的信號(hào)。根據(jù)歐洲相機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EMVA1288中,定義的相機(jī)中的噪聲從總體上可分為兩類:一類是由有效信號(hào)帶來(lái)的符合泊松分布的統(tǒng)計(jì)漲落噪聲,也叫散粒噪聲(shotnoise),這種噪聲對(duì)任何相機(jī)都是相同的,不可避免,尤其確定的計(jì)算公式。(就是:噪聲的平方=信號(hào)的均值)。第二類是相機(jī)自身固有的與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲,它是由圖像傳感器讀出電路、相機(jī)信號(hào)處理與放大電路等帶來(lái)的噪聲,每臺(tái)相機(jī)的固有噪聲都不一樣。**另外,**對(duì)數(shù)字相機(jī)來(lái)說(shuō),對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生量化噪聲,量化位數(shù)越高,噪聲越低。
工業(yè)相機(jī)的信噪比什么意思?
相機(jī)的信噪比定義為圖像中信號(hào)與噪聲的比值(有效信號(hào)平均灰度值與噪聲均方根的比值),代表了圖像的質(zhì)量,圖像信噪比越高,圖像質(zhì)量越好。
工業(yè)相機(jī)中動(dòng)態(tài)范圍是什么意思?
相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍表明相機(jī)探測(cè)光信號(hào)的范圍,動(dòng)態(tài)范圍可用兩種方法來(lái)界定,一種是光學(xué)動(dòng)態(tài)范圍,指飽和時(shí)最大光強(qiáng)與等價(jià)于噪聲輸出的光強(qiáng)的比值,由芯片的特性決定。另一種是電子動(dòng)態(tài)范圍,他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。對(duì)于固定相機(jī)其動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)定值,不隨外界條件變化而變化。在線性響應(yīng)去,相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值:動(dòng)態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍可用倍數(shù)、dB或Bit等方式來(lái)表示。動(dòng)態(tài)范圍大,則相機(jī)對(duì)不同的光照強(qiáng)度有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。
工業(yè)相機(jī)里的像元深度是什么意思?
數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào),即像元灰度值,具有特殊的比特位數(shù),稱為像元深度。對(duì)于黑白相機(jī)這個(gè)值的方位通常是8-16bit。像元深度定義了灰度由暗道亮的灰階數(shù)。例如,對(duì)于8bit的相機(jī)0代表全暗而255代表全亮。介于0和25之間的數(shù)字代表一定的亮度指標(biāo)。10bit數(shù)據(jù)就有1024個(gè)灰階而12bit有4096個(gè)灰階。每一個(gè)應(yīng)用我們都要仔細(xì)考慮是否需要非常細(xì)膩的灰度等級(jí)。從8bit上升到10bit或者12bit的確可以增強(qiáng)測(cè)量的精度,但是也同時(shí)降低了系統(tǒng)的速度,并且提高了系統(tǒng)集成的難度(線纜增加,尺寸變大),因此我們也要慎重選擇。
CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)的區(qū)別在哪里?
1、成像過程
CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同,他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過程不同;由于CCD僅有一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出,其信號(hào)輸出的一致性非常好;而CMOS芯片中,每個(gè)像素都有各自的信號(hào)放大器,各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換,其信號(hào)輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號(hào),要求輸出放大器的信號(hào)帶寬較寬,而在CMOS芯片中,每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低,大大降低了芯片的功耗,這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗,但是數(shù)以百萬(wàn)的放大器的不一致性卻帶來(lái)了更高的固定噪聲,這又是CMOS相對(duì)CCD的固有劣勢(shì)。
2、集成性
從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料商,工藝較復(fù)雜,世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD晶元,如DALSA、SONY、松下等。CCD僅能輸出模擬電信號(hào),需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號(hào)處理器處理,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路,集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的版單體材料上,這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同,因此聲場(chǎng)CMOS的成本相對(duì)CCD低很多。同時(shí)CMOS芯片能將圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器等集成到一塊芯片上,只需一塊芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的所有基本功能,集成度很高,芯片級(jí)相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展,有越來(lái)越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片,包括:Micron、CMOSIS、Cypress等。
3、速度
CCD采用逐個(gè)光敏輸出,只能按照規(guī)定的程序輸出,速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)控制,讀出速度快很多,目前大部分500fps以上的高速相機(jī)都是CMOS相機(jī)。此外CMOS的地址選通開關(guān)可以隨機(jī)采樣,實(shí)現(xiàn)子窗口輸出,在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。
4、噪聲
**CCD技術(shù)發(fā)展較早,比較成熟,采用PN結(jié)或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質(zhì)量相對(duì)CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢(shì)。**由于CMOS圖像傳感器集成度高,各元件、電路之間距離很近,干擾比較嚴(yán)重,噪聲對(duì)圖像質(zhì)量影響很大。近年,隨著CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展,為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。
CCD芯片與CMOS芯片的主要參數(shù)有哪些?
在機(jī)器視覺中主要采用的兩類光電傳感芯片分別為CCD芯片和CMOS芯片,CCD是ChargeCoupledDevice(電荷耦合器件)的縮寫,CMOS是ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的縮寫。無(wú)論是CCD還是CMOS,他們的作用都是通過光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(電壓/電流),進(jìn)行存儲(chǔ)以獲得圖像。CCD芯片與CMOS芯片的主要參數(shù)有:
像元尺寸
像元尺寸指芯片像元陣列上每個(gè)像元的實(shí)際物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um,9um,7um,6.45um,3.75um等。像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數(shù)量越多,在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。對(duì)于弱光成像而言,像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。
靈敏度
靈敏度是芯片的重要參數(shù)之一,它具有兩種物理意義。一種指光器件的光電轉(zhuǎn)換能力,與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈敏度指在一定光譜范圍內(nèi),單位曝光量的輸出信號(hào)電壓(電流),單位可以為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流明(V/lm)。另一種是指器件所能傳感的對(duì)地輻射功率(或照度),與探測(cè)率的意義相同,。單位可用瓦(W)或勒克斯(Lux)表示。
壞點(diǎn)數(shù)
由于受到制造工藝的限制,對(duì)于有幾百萬(wàn)像素點(diǎn)的傳感器而言,所有的像元都是好的情況幾乎不太可能,壞點(diǎn)數(shù)是指芯片中壞點(diǎn)(不能有效成像的像元或相應(yīng)不一致性大于參數(shù)允許范圍的像元)的數(shù)量,換點(diǎn)數(shù)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)。
光譜響應(yīng)
光譜響應(yīng)是指芯片對(duì)于不同光波長(zhǎng)光線的響應(yīng)能力,通常用光譜響應(yīng)曲線給出。
線陣相機(jī)是如何定義的?
線陣工業(yè)相機(jī),機(jī)顧名思義是呈“線”狀的。雖然也是二維圖像,但極長(zhǎng),幾K的長(zhǎng)度,而寬度卻只有幾個(gè)像素的而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機(jī):
1、被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀,多用于滾筒上檢測(cè)的問題。
2、需要極大的視野或極高的精度。
如何選擇線陣相機(jī)?
1.計(jì)算分辨率:幅寬除以最小檢測(cè)精度得出每行需要的像素。
2.檢測(cè)精度:幅寬除以像素得出實(shí)際檢測(cè)精度。
3.掃描行數(shù):每秒運(yùn)動(dòng)速度長(zhǎng)度除以精度得出每秒掃描行數(shù)。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選擇線陣相機(jī)舉例如下:
如幅寬為1600毫米、精度1毫米、運(yùn)動(dòng)速度22000mm/s相機(jī):1600/1=1600像素最少2000像素,選定為2k相機(jī)1600/2048=0.8實(shí)際精度22000mm/0.8mm=27.5KHz應(yīng)選定相機(jī)為2048像素28kHz相機(jī)
線陣相機(jī)有哪些特點(diǎn)?
1.線陣相機(jī)使用的線掃描傳感器通常只有一行感光單元(少數(shù)彩色線陣使用三行感光單元的傳感器)
2.線陣相機(jī)每次只采集一行圖像;
3.線陣相機(jī)每次只輸出一行圖像;
4.與傳統(tǒng)的面陣相機(jī)相比,面陣掃描每次采集若干行的圖像并以幀方式輸出。
為什么要在機(jī)器視覺檢測(cè)中使用線陣相機(jī)?
1.線陣相機(jī)有更高的分辨率;線陣相機(jī)每行像素一般為1024,2048,4096,8012;而一般的面陣相機(jī)僅為640,768,1280,大于2048的面陣很少見。
2.線陣相機(jī)的采集速度更快;不同型號(hào)的線陣相機(jī)采集速度從每秒5000行-60000行不等,用戶可以選擇沒幾行或者每十幾行即構(gòu)成一幀圖像進(jìn)行處理一次,因此可以達(dá)到很高的幀率。
3.線陣相機(jī)可以不間斷的連續(xù)采集和處理;線陣相機(jī)可以對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的物體(直線導(dǎo)軌,滾筒上的紙張,織物,印刷品,傳送帶上的物體等)進(jìn)行連續(xù)采集。
4.線陣相機(jī)有更簡(jiǎn)單合理的構(gòu)造。與面陣相機(jī)相比,線陣相機(jī)不會(huì)浪費(fèi)分辨率采集到無(wú)用數(shù)據(jù)。
線陣相機(jī)與面陣相機(jī)的區(qū)別在哪里?
線陣CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理。在機(jī)器視覺領(lǐng)域中,線陣工業(yè)相機(jī)是一類特殊的視覺機(jī)器。與面陣工業(yè)相機(jī)相比,它的傳感器只有一行感光元素,因此使高掃描頻率和高分辨率成為可能。線陣工業(yè)相機(jī)的典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測(cè)連續(xù)的材料,例如金屬、塑料、紙和纖維等。被檢測(cè)的物體通常勻速運(yùn)動(dòng),利用一臺(tái)或多臺(tái)工業(yè)相機(jī)對(duì)其逐行連續(xù)掃描,以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測(cè)??梢詫?duì)其圖像逐行進(jìn)行處理,或者對(duì)由多行組成的面陣圖像進(jìn)行處理。另外線陣工業(yè)相機(jī)非常適合測(cè)量場(chǎng)合,這要?dú)w功于傳感器的高分辨率,它可以準(zhǔn)確測(cè)量到微米。
對(duì)于面陣CCD來(lái)說(shuō),應(yīng)用面較廣,如面積、形狀、尺寸、位置,甚至溫度等的測(cè)量。面陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是可以獲取二維圖像信息,測(cè)量圖像直觀。缺點(diǎn)是像元總數(shù)多,而每行的像元數(shù)一般較線陣少,幀幅率受到限制,而線陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是一維像元數(shù)可以做得很多,而總像元數(shù)角較面陣CCD工業(yè)相機(jī)少,而且像元尺寸比較靈活,幀幅數(shù)高,特別適用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測(cè)量。
工業(yè)相機(jī)需要與圖像采集卡匹配哪些才能正常使用?
工業(yè)相機(jī)需要與圖像采集卡匹配好才能正常使用,一般需要匹配以下幾個(gè):
a、視頻信號(hào)的匹配,對(duì)于黑白模擬信號(hào)相機(jī)來(lái)說(shuō)有兩種格式,CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同時(shí)支持這兩種工業(yè)相機(jī);
b、分辨率的匹配,每款板卡都只支持某一分辨率范圍內(nèi)的相機(jī);
c、特殊功能的匹配,如要是用相機(jī)的特殊功能,先確定所用板卡是否支持此功能,比如,要多部相機(jī)同時(shí)拍照,這個(gè)采集卡就必須支持多通道,如果相機(jī)是逐行掃描的,那么采集卡就必須支持逐行掃描;
d、接口的匹配,確定相機(jī)與板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394等。
USB接口的工業(yè)相機(jī)與1394接口工業(yè)相機(jī)的區(qū)別在哪里?
USB相機(jī)與1394相機(jī)從接口方面來(lái)說(shuō)影響到我們選擇的因素主要有以下幾點(diǎn):
a)協(xié)議規(guī)范:1394設(shè)備相關(guān)工業(yè)規(guī)范協(xié)議有50多種,涉及到從攝像機(jī)、工業(yè)相機(jī)、等設(shè)備。各廠家的1394工業(yè)相機(jī)大都遵循DCAM工業(yè)規(guī)范。而USB工業(yè)相機(jī)的接口是近期從商業(yè)PC應(yīng)用中發(fā)展起來(lái)的商業(yè)規(guī)范。
b)供電方式:1394工業(yè)相機(jī)操作電壓為8到30VDC,USB工業(yè)相機(jī)工作電壓是5VDC。從供電范圍角度看,1394接口符合工業(yè)領(lǐng)域單獨(dú)設(shè)備的直流供電要求,比如12VDC或24VDC;而USB接口采用電子線路TTL標(biāo)準(zhǔn)電壓供電,一般做設(shè)備內(nèi)部供電使用。
c)操作系統(tǒng)配合:1394接口工業(yè)相機(jī)在系統(tǒng)重新啟動(dòng)后能夠保持原先的地址不變,而USB接口工業(yè)相機(jī)每次啟動(dòng)后都需要系統(tǒng)重新分配地址的。
d)數(shù)據(jù)傳輸:1394接口在處理多臺(tái)工業(yè)相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí),有著先天的優(yōu)勢(shì)。從發(fā)展背景來(lái)看,USB接口是承接RS232接口的新一代高速數(shù)據(jù)傳輸接口,而1394接口的工業(yè)相機(jī)是作為替代SCSI和PCI總線的而設(shè)計(jì)的。
什么是智能工業(yè)相機(jī)?
智能工業(yè)相機(jī)并不是一臺(tái)簡(jiǎn)單的相機(jī),而是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi),從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。**智能工業(yè)相機(jī)一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成。**由于應(yīng)用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲(chǔ)技術(shù),其智能化程度不斷提高,可滿足多種機(jī)器視覺的應(yīng)用需求。
智能工業(yè)相機(jī)與一般工業(yè)相機(jī)區(qū)別在哪里?
智能相機(jī)與工業(yè)相機(jī)區(qū)別,簡(jiǎn)言之:智能相機(jī)是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng);而工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成部分之一。
智能工業(yè)相機(jī)中圖像采集單元的主要功能是什么?
在智能相機(jī)中,圖像采集單元相當(dāng)于普通意義上的CCD/CMOS相機(jī)和圖像采集卡。它將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為模擬/數(shù)字圖像,并輸出至圖像處理單元。
智能工業(yè)相機(jī)中圖像處理單元起什么作用
在智能工業(yè)相機(jī)中,圖像處理單元類似于圖像采集、處理卡。它可對(duì)圖像采集單元的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ),并在圖像處理軟件的支持下進(jìn)行圖像處理。
智能工業(yè)相機(jī)中圖像處理軟件的主要作用是什么?
圖像處理軟件主要在圖像處理單元硬件環(huán)境的支持下,完成圖像處理功能。如幾何邊緣的提取、Blob、灰度直方圖、OCV/OVR、簡(jiǎn)單的定位和搜索等。在智能相機(jī)中,以上算法都封裝成固定的模塊,用戶可直接應(yīng)用而無(wú)需編程。
智能工業(yè)相機(jī)中網(wǎng)絡(luò)通信裝置起什么作用?
網(wǎng)絡(luò)通信裝置是智能相機(jī)的重要組成部分,主要完成控制信息、圖像數(shù)據(jù)的通信任務(wù)。智能相機(jī)一般均內(nèi)置以太網(wǎng)通信裝置,并支持多種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和總線協(xié)議,從而使多臺(tái)智能相機(jī)構(gòu)成更大的機(jī)器視覺系統(tǒng)。
從那幾個(gè)方面來(lái)比較工業(yè)相機(jī)的幾種接口?
以下是工業(yè)相機(jī)幾種接口的比較:
選擇工業(yè)相機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么?
1、**根據(jù)應(yīng)用的不同來(lái)決定是需要選用CCD還是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,如貼片機(jī),當(dāng)然隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展,許多貼片機(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(lái)越廣泛。
2、分辨率的選擇,首先考慮待觀察或待測(cè)量物體的精度,根據(jù)精度選擇分辨率。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、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(或者增加轉(zhuǎn)接口);
4、相機(jī)幀數(shù)選擇,當(dāng)被測(cè)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(lái)說(shuō)分辨率越高,幀數(shù)越低;
如何設(shè)置工業(yè)相機(jī)中的“自動(dòng)增益控制”功能?
工業(yè)相機(jī)內(nèi)有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器,其放大即增益,等效于有較高的靈敏度,然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過載,使視頻信號(hào)畸變。當(dāng)開關(guān)在ON時(shí),在低亮度條件下完全打開鏡頭光圈,自動(dòng)增加增益以獲得清晰的圖像。開關(guān)在OFF時(shí),在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。
什么是圖像采集卡?
圖像采集卡又稱為圖像卡,它將相機(jī)的圖像視頻信號(hào),以幀為單位傳送到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存和VGA幀存,供計(jì)算機(jī)處理,存儲(chǔ),顯示和傳輸?shù)仁褂?。在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,圖像采集卡采集到的圖像供處理器做出工件是否合格、運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)偏差量、缺陷所在位置等的處理。
圖像采集卡都有哪些類別?
1. 根據(jù)輸入信號(hào)可分為模擬圖像采集卡和數(shù)字圖像采集卡;
2. 根據(jù)采集信號(hào)顏色可分為黑白圖像采集卡和彩色圖像采集卡;
如何來(lái)選購(gòu)圖像采集卡?
在選購(gòu)及使用圖像采集卡時(shí),需要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵性的因素為:硬件的可靠性以及軟件的支持。在其它條件都同等的情況下,一塊復(fù)雜具有更多器件的卡會(huì)比器件較少的卡耗散更多的熱量。好的設(shè)計(jì)會(huì)采用更多的ASIC(Application-specificintegratedcircuits)和可編程器件以減少電子器件的數(shù)量,而達(dá)到更高的功能。還可以選擇具有更少的無(wú)用功能的卡以減少不必要的麻煩。過壓保護(hù)是可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。接近高壓會(huì)在視頻電纜產(chǎn)生很強(qiáng)的電涌,在視頻輸入端和I/O口加過壓保護(hù)電路可保護(hù)采集卡不會(huì)被工業(yè)環(huán)境電磁干擾會(huì)產(chǎn)生的高壓擊穿。選擇采集卡的同時(shí)還必須考慮此視覺系統(tǒng)要選用的軟件與采集卡是否兼容,是否使用方便,其軟件是否要求付費(fèi)等。
高速工業(yè)相機(jī)與一般工業(yè)相機(jī)相比有哪些優(yōu)勢(shì)?
1. 高速實(shí)時(shí)無(wú)壓縮圖像記錄,實(shí)時(shí)顯示,設(shè)定速度回顯;
2. 系統(tǒng)采用直接將數(shù)據(jù)寫入硬盤的記錄方式,解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式記錄時(shí)間短的問題,同時(shí)解決了傳統(tǒng)采集;
系統(tǒng)傳輸速度受PCI總線帶寬限制的問題;
3. 保證100%不丟幀,解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式易丟幀、缺乏斷電保護(hù)等問題;
4. 系統(tǒng)獨(dú)立工作,幾乎不占用計(jì)算機(jī)資源,可靠性高;
5. 一套系統(tǒng)中可支持多塊板卡和相機(jī),同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤記錄;
6. 支持多種外部信號(hào)的疊加融合;
7. 支持多種圖像格式,有多種軟硬件外觸發(fā)功能;
8. 軟件接口簡(jiǎn)單,便于二次開發(fā)和實(shí)時(shí)處理。
紅外相機(jī)有哪些類別?
紅外相機(jī)主要近紅外相機(jī)、短波紅外相機(jī)、高速紅外相機(jī)、中波紅外系列相機(jī)、基于DSP長(zhǎng)波紅外系列相機(jī)有下幾類;
如何來(lái)提高工業(yè)相機(jī)的靈敏度?
工業(yè)相機(jī)的靈敏度是可以通過設(shè)置工業(yè)相機(jī)的以下功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
工業(yè)相機(jī)的白平衡是什么?
白平衡(WhiteBalance)是彩色相機(jī)中采用的技術(shù),白平衡是對(duì)紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的平衡,以使相機(jī)能反映實(shí)際景物真實(shí)顏色。由于光敏元件在不同的光照條件下RGB三個(gè)分量的輸出是不平衡的,從而會(huì)差生圖像在色彩上的失真,偏藍(lán)或者偏紅,因此需要白平衡來(lái)還原圖像的色彩。通常相機(jī)完成白平衡可以分為自動(dòng)和手動(dòng)白平衡兩種方式,此外還可以通過軟件實(shí)現(xiàn)白平衡。
如何提高相機(jī)感光均勻性?
如何提高圖像的信噪比?
信噪比SNR(SignaltoNoiseRatio)反應(yīng)相機(jī)成像的抗干擾能力,反應(yīng)在畫質(zhì)上就是畫面是否干凈無(wú)噪點(diǎn)。以下技術(shù)可提高圖像的信噪比使采集的圖像更清晰干凈。
如何提高工業(yè)相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍?
相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍成像的目的就是要正確地表示真實(shí)世界中從太陽(yáng)光直射到最暗的陰影這樣大的范圍亮度,以下技術(shù)可以提高相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍。
如何通過調(diào)整工業(yè)相機(jī)來(lái)提高圖像質(zhì)量?
在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,相機(jī)需要采集圖像,有時(shí)候采集的圖像質(zhì)量一般,這就需要我們通過調(diào)整工業(yè)相機(jī)的一些功能參數(shù)來(lái)提高圖像質(zhì)量,以下技術(shù)可提高圖像質(zhì)量。
工業(yè)相機(jī)的機(jī)械快門與電子快門有什么區(qū)別?
機(jī)械快門:用彈簧或是電磁手段,控制幾片葉片的開閉,或是兩層簾幕像舞臺(tái)“拉幕”一樣左右或上下以一定寬度的縫隙“劃過”成像像場(chǎng)窗口,讓窗口獲得指定時(shí)間長(zhǎng)短的“見光機(jī)會(huì)”——這就使通常的機(jī)械快門概念。
電子快門:通過電路直接操作CCD/CMOS控制快門曝光,被稱為電子快門。利用了CCD/CMOS不通電不工作的原理,在CCD不通電的情況下,盡管窗口“大敞開”,但是并不能產(chǎn)生圖像。如果在按下快門鈕時(shí),使用電子時(shí)間電路,使CCD/CMOS只通電“一個(gè)指定的時(shí)間長(zhǎng)短”,就也能獲得像有快門“瞬間打開”一樣的效果。
一般而言,機(jī)械快門的好處是不用電即可工作,缺點(diǎn)是高速和低速檔比較會(huì)不準(zhǔn)確。電子快門比純機(jī)械快門更精確,性能更高(最短曝光時(shí)間可以更短等等),可靠性更高,壽命更長(zhǎng)。
數(shù)字工業(yè)相機(jī)與模擬工業(yè)相機(jī)的區(qū)別是什么?
從概念上來(lái)講,這兩種相機(jī)只在輸出信號(hào)上有區(qū)別,模擬工業(yè)相機(jī)輸出的是模擬信號(hào),數(shù)字工業(yè)相機(jī)輸出的是數(shù)字信號(hào)。也就是說(shuō)模擬工業(yè)相機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換是在工業(yè)相機(jī)之外進(jìn)行的,數(shù)字工業(yè)相機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換是在工業(yè)相機(jī)內(nèi)完成的。
如何來(lái)保養(yǎng)工業(yè)相機(jī)?
1. 盡量避免將攝像頭直接指向陽(yáng)光,以免損害攝像頭的圖像感應(yīng)器件;
2. 避免將攝像頭和油、蒸汽、水汽、濕氣和灰塵等物質(zhì)接觸,避免和水直接接觸;
3. 不要使用刺激的清潔劑或者有機(jī)溶劑擦拭攝像頭;
4. 不要拉扯和扭轉(zhuǎn)連接線;
5. 非必要情況下,自己不要隨意拆卸攝像頭,試圖碰觸其內(nèi)部零件,這容易對(duì)攝像頭造成損傷,認(rèn)為損傷經(jīng)銷商是不保修的;
6. 倉(cāng)儲(chǔ)時(shí),應(yīng)當(dāng)將攝像頭存放到干凈、干燥的地方。
分辨率和像素的關(guān)系?
分辨率和像素是成正比的,像素越大,分辨率越高。像素越高,最大輸出的影像分辨率也越高。
工業(yè)相機(jī)的CCD/CMOS芯片尺寸與圖像尺寸的關(guān)系?
工業(yè)相機(jī)中的CCD/CMOS芯片尺寸與圖像尺寸關(guān)系表如下: