工业相机在线视觉检测传播与设计专业,要不要配置摄像机,还要比较高端的那种是吗?

由于中国正成为世界机器工业相機在线视觉检测发展最活跃的地区之一机器工业相机在线视觉检测也成为目前高校研究的热门专业之一,其应用领域也涵盖了工业、农業、、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等国民经济的各个行业与此相对应的,各大高校均开设了机器工业相机在线視觉检测专业或相关课程在机器工业相机在线视觉检测专业的授课过程中,因为是新专业新课程,缺少具有引导学生动手、将实践与學习相结合的实验课程多数老师只能参考课本进行讲解,无法引起学生的兴趣教学效果不是十分理想。


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机器工业相机在线视觉检测技术发展现状及应用

     随着自动化检测技术的飞速发展,行业对高精度检測及测量的需求逐步递增传统的技术方案已经不能胜任,因此机器工业相机在线视觉检测检测系统及设备的应用不得不提升而基于双遠心光学系统的机器检测设备具有无透视误差、近乎零失真度、高分辨率等性能优势,因此其完全契合工业应用是高精度检测的最jia解决方案。

广义的机器工业相机在线视觉检测的概念与计算机工业相机在线视觉检测没有多大区别泛指使用计算机和数字图像处理技术达到對客观事物图像的识别、理解和控制。而工业应用中的机器工业相机在线视觉检测概念与普通计算机工业相机在线视觉检测、模式识别、數字图像处理有着明显区别

第1、工业机器工业相机在线视觉检测是一项综合技术,其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技術、电光源照明技术光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。这些技术在机器工业相機在线视觉检测中是并列关系相互协调应用才能构成一个成功的工业机器工业相机在线视觉检测应用系统。

第二、工业机器工业相机在線视觉检测更强调实用性要求能够适应工业生产中恶劣的环境,要有合理的性价比要有通用的工业接口,能够由普通工人来操作有較高的容错能力和安全性,不会破坏工业产品必须有较强的通用性和可移植性。

第三、对工业机器工业相机在线视觉检测工程师来说鈈仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力,更需要的是光、机、电一体化的综合能力

第四、工业机器工业相机在线视觉检测更強调实时性,要求高速度和高精度因而计算机工业相机在线视觉检测和数字图像处理中的许多技术目前还难以应用于机器工业相机在线視觉检测,它们的发展速度远远超过其在工业生产中的实际应用速度


CCD是目前机器工业相机在线视觉检测最为常用的图像传感器。它集光電转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号而不同于其它器件是以电流或鍺电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成CCD作为一种功能器件,与真空管相比具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。

制造工艺技术的发展CMOS图像传感器得到迅速发展。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转換电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上还具有局部像素的编程随机访问的优点。CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用


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同时工业相机提醒你还要根据檢测任务的不同、产品的大小、需要达到的分辨率以及所用软件的性能可以计算出所需工业相机的分辨率;现场环境要考虑的是温度、湿喥、干扰情况以及光照条件来选择不同的工业相机。如果是动态拍照运动速度是多少,根据运动速度选择曝光时间以及是否需要逐行扫描的相机;而相机的帧率(拍照频率)跟像素有关通常分辨率越高帧率越低,不同品牌的工业相机的帧率略有不同;

要理清楚这个问题首先我们必须要明确两个基本概念,何为机器工业相机在线视觉检测第二何为工业相机。定义清楚是为了少走弯路。翻了很多文献感觉AIA的定义还是比较简洁明了。首先机器工业相机在线视觉检测的(MV)指的是“针对所有硬件和软件相结合的工业和非工业应用,为基于圖像采集和处理功能的设备提供操作引导”而工业相机指的是“一种用于机器工业相机在线视觉检测系统的成像装置,该成像系统包括荿像传感器芯片和各种基于电子的功能它们将物体的工业相机在线视觉检测图像一起转换为电子脉冲”。如今人工智能被称为经济发展的新引擎,而做为人工智能核心技术之一的工业相机在线视觉检测技术也的确火了如果说工业相机对于高端制造业来说真的有价值,那除了惨烈的价格竞争究竟还有效用几何

由轧辊机座产生的这种钢管表面上的典型,通常遵循重复模式持续出现直到轧机支架改变。這些包括表面上的裂缝、轧机支架阻挡标记、裂纹以及分离的钢材其随后会粘贴到钢管表面的另一部分上。该公司的工程师开发出的机器工业相机在线视觉检测光源系统其能使超过1000℃的钢板从推进台推出时,就可检测到钢材上的

撇开机器工业相机在线视觉检测在其他洎动化领域的应用不谈,单就机器人工业相机在线视觉检测系统来说机器工业相机在线视觉检测技术的应用就有非常广阔的空间,这主偠得益于我国机器人产业规划发展机器人与工业相机在线视觉检测系统之间的集成越紧密,设计师们就越易于将三项相关的坐标系统(机器人、工业相机在线视觉检测和现实世界)联系起来

在机器工业相机在线视觉检测系统的应用中,高速摄像机的选择非常重要在选择高速摄像机之前,首先要弄清楚检测任务是拍摄静态照片还是动态照片你多长时间拍一次照片?是否用于检查、尺寸测量或定位指导产品的视野是什么?需要达到多少精度使用的软件性能如何?什么是现场应用环境你还有什么特殊要求吗?如何选择高速摄影机

其次看工业相机的输出,若是体式观察或机器软件分析识别分辨率高是有帮助的;若是VGA输出或USB输出,在显示器上观察则还依赖于显示器的分辨率,工业相机的分辨率再高显示器分辨率不够,也是没有意义的;利用存储卡或拍照功能工业相机的分辨率高也是有帮助的。

原标题:机器人工业相机在线视覺检测工程师必须知道的工业相机33问!

1.工业相机的丢帧的问题是由什么原因引起的?

经常会有一些机器工业相机在线视觉检测工程师认为USB接ロ的工业相机会造成丢帧现象一般而言,工业相机丢帧与工业相机所采用的传输接口是没有关系的无论是USB,还是1394、GigE、或者是CameraLink设计不良的驱动程序或工业相机硬件才是造成丢帧的真正原因:设计不良的工业相机之所以会发生丢帧的现象,其实就是资料通道的堵塞无法忣时处理,所以新的图像进来时,前一张可能被迫丢弃或是新的图像被迫丢弃。要解决这问题需要设计者针对驱动程序与工业相机硬件資料传输的每个环节进行精密的设计。

2:工业相机输入、输出接口有哪些?

3:知道被测物的长、宽、高以及要求的测量精度如何来选择CCD 相機和工业镜头,选择以上器件需要注意什么?

首先要选择合适的镜头选择镜头应该遵循以下原则:

1).与之相配的相机的芯片尺寸是多大;

2).相機的接口类型是哪种的,C 接口CS 接口还是其它接口;

3).镜头的工作距离;

7).镜头机械结构尺寸;

选择CCD 相机时,应该综合考虑以下几个方面:

2).视頻特点;包括点频、行频

4).相机的工作模式:连续,触发控制,异步复位长时间积分。

4:CCD 相机与CMOS 相机的区别在哪里

CCD 与CMOS 图像传感器光電转换的原理相同,他们最主要的差别在于信号的读出过程不同;由于CCD仅有一个(或少数几个)输出节点统一读出其信号输出的一致性非常好;而CMOS 芯片中,每个像素都有各自的信号放大器各自进行电荷-电压的转换,其信号输出的一致性较差但是CCD 为了读出整幅图像信号,要求输出放大器的信号带宽较宽而在CMOS 芯片中,每个像元中的放大器的带宽要求较低大大降低了芯片的功耗,这就是CMOS芯片功耗比CCD 要低嘚主要原因尽管降低了功耗,但是数以百万的放大器的不一致性却带来了更高的固定噪声这又是CMOS 相对CCD 的固有劣势。

从制造工艺的角度看CCD 中电路和器件是集成在半导体单晶材料商,工艺较复杂世界上只有少数几家厂商能够生产CCD 晶元,如DALSA、SONY、松下等CCD 仅能输出模拟电信號,需要后续的地址译码器、模拟转换器、图像信号处理器处理并且还需要提供三组不同电压的电源同步时钟控制电路,集成度非常低而CMOS是集成在被称作金属氧化物的版单体材料上,这种工艺与生产数以万计的计算机芯片和存储设备等半导体集成电路的工艺相同因此聲场CMOS 的成本相对CCD 低很多。同时CMOS 芯片能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D 转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上只需┅块芯片就可以实现相机的所有基本功能,集成度很高芯片级相机概念就是从这产生的。随着CMOS 成像技术的不断发展有越来越多的公司鈳以提供高品质的CMOS 成像芯片,包括:Micron、 CMOSIS、Cypress等

CCD 采用逐个光敏输出,只能按照规定的程序输出速度较慢。CMOS 有多个电荷-电压转换器和行列开關控制读出速度快很多,目前大部分500fps 以上的高速相机都是CMOS 相机此外CMOS 的地址选通开关可以随机采样,实现子窗口输出在仅输出子窗口圖像时可以获得更高的速度。

CCD 技术发展较早比较成熟,采用PN 结或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪声成像质量相对CMOS 光电传感器有一定优势。甴于CMOS 图像传感器集成度高各元件、电路之间距离很近,干扰比较严重噪声对图像质量影响很大。近年随着CMOS 电路消噪技术的不断发展,为生产高密度优质的CMOS 图像传感器提供了良好的条件

5:工业相机都有哪些主要参数?

2. 速度(帧频/行频)

6:工业相机的分辨率是如何定义嘚

分辨率是相机最基本的参数,由相机所采用的芯片分辨率决定是芯片靶面排列的像元数量。通常面阵相机的分辨率用水平和垂直分辨率两个数字表示如:1920(H)x 1080(V),前面的数字表示每行的像元数量即共有1920个像元,后面的数字表示像元的行数即1080 行。现在相机的分辨率通常表示多少K,如1K(1024)2K(2048),3K(4096)等在采集图像时,相机的分辨率对图像质量有很大的影响在对同样大的视场(景物范围)成像时,分辨率越高对细节的展示越明显。

7:工业相机的帧频和行频是什么意思

相机的帧频/行频表示相机采集图像的频率,通常面阵相机用帧频表示單位fps(Frame Per second),如30fps表示相机再1 秒钟内最多能采集30 帧图像;线阵相机通常用行频便是单位KHz,如12KHz 表示相机再1 秒钟内最多能采集12000 行图像数据。速度是楿机的重要参数在实际应用中很多时候需要对运动物体成像。相机的速度需要满足一定要求才能清晰准确的对物体成像。相机的帧频囷行频首先受到芯片的帧频和行频的影响芯片的设计最高速度则主要是由芯片所能承受的最高时钟决定。

8: 工业相机的噪声是什么意思

工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标外的信号根据欧洲相机测试标准EMVA1288 中,定义的相机中的噪声从总体上鈳分为两类:一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声也叫散粒噪声(shot noise),这种噪声对任何相机都是相同的,不可避免尤其确定的计算公式。(就是:噪声的平方= 信号的均值)第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声,它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声每台相机的固有噪声都不一样。另外对数字相机来说,对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声量化位数越高,噪声越低

9: 工业相机的信噪比什么意思?

相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值(有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值)代表了图像的质量,图像信噪比越高图像质量越好。

10工业相机中动态范围是什么意思

相机的动态范围表明相机探測光信号的范围,动态范围可用两种方法来界定一种是光学动态范围,指饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强的比值由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值不随外界条件变化而变化。在线性响应去相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值:动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号动态范围可用倍數、dB 或Bit 等方式来表示。动态范围大则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。

11:工业相机里的像元深度是什么意思

数字相机输出的數字信号,即像元灰度值具有特殊的比特位数,称为像元深度对于黑白相机这个值的方位通常是8-16bit。像元深度定义了灰度由暗道亮的灰階数例如,对于8bit 的相机0 代表全暗而255 代表全亮介于0 和25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有1024个灰阶而12bit有4096个灰阶每一个应用我们都偠仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从8bit上升到10bit 或者12bit的确可以增强测量的精度但是也同时降低了系统的速度,并且提高了系统集成嘚难度(线缆增加尺寸变大),因此我们也要慎重选择

12: 工业相机都有哪些接口?

接口是指相机与镜头之间的借口常用的镜头的借ロ有C口,CSF口。

13: 工业相机是怎么分类的

2. 按照传感器结构分: 面阵相机 & 线阵相机

3. 按照输出模式分类:模拟相机 & 数字相机

14: 工业相机与普通数码相机的区别在哪里?

1.工业相机的快门时间特别短能清晰地抓拍快速运动的物体,而普通相机抓拍快速运动的物体非常模糊;

2.工業相机的图像传感器是逐行扫描的而普通相机的图像传感器是隔行扫描的,甚至是隔三行扫描;

3.工业相机的拍摄速度远远高于普通的相機;工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅的图片而普通相机只能拍摄2-3 幅图像;

4.工业相机输出的是裸数据,它的光谱范围也往往比较宽仳较适合进行高质量的图像处理算法,普遍应用于机器工业相机在线视觉检测系统中而普通相机拍摄的图片,它的光谱范围只适合人眼笁业相机在线视觉检测并且经过了MPEG 压缩,图像质量也较差;

15: 如何选择线阵相机

1.计算分辨率:幅宽除以最小检测精度得出每行需要的潒素。

2.检测精度:幅宽除以像素得出实际检测精度

3.扫描行数:每秒运动速度长度除以精度得出每秒扫描行数。

根据以上计算结果选择线陣相机举例如下:

16: 线阵相机有哪些特点

1.线阵相机使用的线扫描传感器通常只有一行感光单元(少数彩色线阵使用三行感光单元的传感器)

2.线阵相机每次只采集一行图像;

3.线阵相机每次只输出一行图像;

4.与传统的面阵相机相比,面阵扫描每次采集若干行的图像并以帧方式輸出

17:为什么要在机器工业相机在线视觉检测检测中使用线阵相机?

1.线阵相机有更高的分辨率;线阵相机每行像素一般为10242048,40968012;而一般的面阵相机仅为640,7681280,大于2048的面阵很少见

2.线阵相机的采集速度更快;不同型号的线阵相机采集速度从每秒5000 行-60000 行不等,用户可以选择没幾行或者每十几行即构成一帧图像进行处理一次因此可以达到很高的帧率。

3.线阵相机可以不间断的连续采集和处理;线阵相机可以对直線运动的物体(直线导轨滚筒上的纸张,织物印刷品,传送带上的物体等)进行连续采集

4.线阵相机有更简单合理的构造。与面阵相機相比线阵相机不会浪费分辨率采集到无用数据。

18:什么是智能工业相机

智能工业相机并不是一台简单的相机,而是一种高度集成化嘚微小型机器工业相机在线视觉检测系统它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内,从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器工业相机在线视觉检测解决方案智能工业相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成。由于应用了最新的DSP、FPGA 及大容量存储技术其智能化程度不断提高,可满足多种机器工业相机在线视觉检测的应用需求

19: CCD 芯片與CMOS 芯片的主要参数有哪些?

还是CMOS他们的作用都是通过光电效应将光信号转换成电信号(电压/电流),进行存储以获得图像CCD 芯片与CMOS 芯片嘚主要参数有:

像元尺寸指芯片像元阵列上每个像元的实际物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um,9um , 7um ,6.45um ,3.75um 等像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响應能力,像元尺寸越大能够接收到的光子数量越多,在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多对于弱光成像而言,像元尺団是芯片灵敏度的一种表征

灵敏度是芯片的重要参数之一,它具有两种物理意义一种指光器件的光电转换能力,与响应率的意义相同即芯片的灵敏度指在一定光谱范围内,单位曝光量的输出信号电压(电流)单位可以为纳安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流奣(V/lm)。另一种是指器件所能传感的对地辐射功率(或照度)与探测率的意义相同,单位可用瓦(W)或勒克斯(Lux)表示。

由于受到制慥工艺的限制对于有几百万像素点的传感器而言,所有的像元都是好的情况几乎不太可能坏点数是指芯片中坏点(不能有效成像的像え或相应不一致性大于参数允许范围的像元)的数量,换点数是衡量芯片质量的重要参数

光谱响应是指芯片对于不同光波长光线的响应能力,通常用光谱响应曲线给出

20:线阵相机与面阵相机的区别在哪里?

线阵CCD 工业相机主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处悝在机器工业相机在线视觉检测领域中,线阵工业相机是一类特殊的工业相机在线视觉检测机器与面阵工业相机相比,它的传感器只囿一行感光元素因此使高扫描频率和高分辨率成为可能。线阵工业相机的典型应用领域是检测连续的材料例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动 , 利用一台或多台工业相机对其逐行连续扫描 , 以达到对其整个表面均匀检测可以对其图像逐行进行处理 , 或鍺对由多行组成的面阵图像进行处理。另外线阵工业相机非常适合测量场合这要归功于传感器的高分辨率 , 它可以准确测量到微米。

对于媔阵CCD 来说应用面较广,如面积、形状、尺寸、位置甚至温度等的测量。面阵CCD 的优点是可以获取二维图像信息测量图像直观。缺点是潒元总数多而每行的像元数一般较线阵少,帧幅率受到限制而线阵CCD 的优点是一维像元数可以做得很多,而总像元数角较面阵CCD 工业相机尐而且像元尺寸比较灵活,帧幅数高特别适用于一维动态目标的测量。

21:线阵相机是如何定义的

线阵工业相机,机顾名思义是呈“線”状的虽然也是二维图像,但极长几K 的长度,而宽度却只有几个像素的而已一般上只在两种情况下使用这种相机:

1、被测视野为細长的带状,多用于滚筒上检测的问题

2、需要极大的视野或极高的精度。

22:选择工业相机的一般步骤是什么

第一步,首先需要知道系統精度要求和工业相机分辨率;

第二步需要知道系统速度要求与工业相机成像速度;

第三步,需要将工业相机与图像采集卡一并考虑洇为这涉及到两者的匹配;

23:如何用机器工业相机在线视觉检测系统要求的精度来计算出需要选用相机的分辨率(像素)?

知道实际检测精度來反推该选用多大像素的工业相机可以通过公式来计算得出:X 方向系统精度(X 方向像素值)=视野范围(X 方向)/CCD 芯片像素数量( X 方向);Y 方姠系统精度(Y 方向像素值)=视野范围(Y方向)/CCD 芯片像素数量( Y 方向)来获得当然理论像素值的得出,要由系统精度及亚像素方法综合考慮;

24:如何根据实际要求的检测速度来推导出该选用什么速度的工业相机

系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度,雖然系统成像(包括传输)速度可以根据工业相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算最好的方法还是通过软件进行实际测试;

25:笁业相机需要与图像采集卡匹配哪些才能正常使用?

工业相机需要与图像采集卡匹配好才能正常使用一般需要匹配以下几个:

a、视频信号的匹配,对于黑白模拟信号相机来说有两种格式CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同时支持这两种工业相机;

b、分辨率的匹配每款板卡都呮支持某一分辨率范围内的相机;

c、特殊功能的匹配,如要是用相机的特殊功能先确定所用板卡是否支持此功能,比如要多部相机哃时拍照,这个采集卡就必须支持多通道如果相机是逐行扫描的,那么采集卡就必须支持逐行扫描;

d、接口的匹配确定相机与板卡嘚接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394 等

接口工业相机的区别在哪里?

USB 相机与1394 相机从接口方面来说影响到我们选择的因素主要有以下几点:

a)协议规范:1394 设备相关工业规范协议有50 多种涉及到从摄像机、工业相机、等设备。各厂家的1394 工业相机大都遵循DCAM 工业规范而USB 工业相机的接口是近期从商业PC 应用中发展起来的商业规范。

b)供电方式:1394 工业相机操作电压为8 到30VDCUSB 工业相机工作电压是5VDC。从供电范围角度看1394接口符合工业领域单独设备的直流供电要求,比如12VDC 或24VDC;而USB 接口采用电子线路TTL 标准电压供电一般做设备内部供电使用。

c)操作系统配合:1394 接口工业相机在系统重新启动后能够保持原先的地址不变而USB 接口工业相机每次启动后都需要系统重新分配地址的。

d)数据传输:1394 接口在处理多台工业相機的数据传输时有着先天的优势。从发展背景来看USB 接口是承接RS232 接口的新一代高速数据传输接口,而1394 接口的工业相机是作为替代SCSI 和PCI 总线嘚而设计的

27:智能工业相机与一般工业相机区别在哪里?

智能相机与工业相机区别简言之:智能相机是一种高度集成化的微小型机器笁业相机在线视觉检测系统;而工业相机是机器工业相机在线视觉检测系统的组成部分之一。

28:智能工业相机中图像采集单元的主要功能昰什么

在智能相机中,图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS 相机和图像采集卡它将光学图像转换为模拟/数字图像,并输出至图像处理单え

29:智能工业相机中图像处理单元起什么作用

在智能工业相机中,图像处理单元类似于图像采集、处理卡它可对图像采集单元的图像數据进行实时的存储,并在图像处理软件的支持下进行图像处理

30:智能工业相机中图像处理软件的主要作用是什么?

图像处理软件主要茬图像处理单元硬件环境的支持下完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等在智能相机中,以仩算法都封装成固定的模块用户可直接应用而无需编程。

31:智能工业相机中网络通信装置起什么作用

网络通信装置是智能相机的重要組成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务智能相机一般均内置以太网通信装置,并支持多种标准网络和总线协议从而使多囼智能相机构成更大的机器工业相机在线视觉检测系统。

32:从那几个方面来比较工业相机的几种接口

以下是工业相机几种接口的比较:

GigE(芉兆以太网)接口

33:选择工业相机时应注意什么?

1、根据应用的不同来决定是需要选用CCD 还是CMOS 相机CCD 工业相机主要应用在运动物体的图像提取洳贴片机,当然随着CMOS 技术的发展许多贴片机也在选用CMOS 工业相机。用在工业相机在线视觉检测自动检查的方案或行业中一般用CCD 工业相机比較多 CMOS 工业相机由成本低,功耗低也应用越来越广泛

2、分辨率的选择,首先考虑待观察或待测量物体的精度根据精度选择分辨率。其佽看工业相机的输出若是体式观察或机器软件分析识别,分辨率高是有帮助的;若是VGA 输出或USB输出在显示器上观察,则还依赖于显示器嘚分辨率工业相机的分辨率再高,显示器分辨率不够也是没有意义的;利用存储卡或拍照功能,工业相机的分辨率高也是有帮助的

3、与镜头的匹配,传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸C 或CS 安装座也要匹配(或者增加转接口);

4、相机帧数选择,当被测物体有运動要求时要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高帧数越低;

34:如何设置工业相机中的“自动增益控制”功能?

工业相机内囿一个将来自CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器其放大即增益,等效于有较高的灵敏度然而在亮光照的环境下放大器将过载,使视频信号畸变当开关在 ON 时,在低亮度条件下完全打开镜头光圈自动增加增益以获得清晰的图像。开关在 OFF时在低亮度下可获得自然洏低噪声的图像。

35:如何来选购图像采集卡

在选购及使用图像采集卡时,需要考虑的两个关键性的因素为:硬件的可靠性以及软件的支歭在其它条件都同等的情况下,一块复杂具有更多器件的卡会比器件较少的卡耗散更多的热量好的设计会采用更多的ASIC(Applica tion-specific integrated circuits)和可编程器件以減少电子器件的数量,而达到更高的功能还可以选择具有更少的无用功能的卡以减少不必要的麻烦。过压保护是可靠性的一个重要指标接近高压会在视频电缆产生很强的电涌,在视频输入端和I/O 口加过压保护电路可保护采集卡不会被工业环境电磁干扰会产生的高压击穿選择采集卡的同时还必须考虑此工业相机在线视觉检测系统要选用的软件与采集卡是否兼容,是否使用方便其软件是否要求付费等。

36:高速工业相机与一般工业相机相比有哪些优势

1. 高速实时无压缩图像记录,实时显示设定速度回显;

2. 系统采用直接将数据写入硬盘的记錄方式,解决了传统内存记录方式记录时间短的问题同时解决了传统采集;

系统传输速度受PCI 总线带宽限制的问题;

3. 保证100%不丢帧,解决了傳统内存记录方式易丢帧、缺乏断电保护等问题;

4. 系统独立工作几乎不占用计算机资源,可靠性高;

5. 一套系统中可支持多块板卡和相机同时对多个目标进行跟踪记录;

6. 支持多种外部信号的叠加融合;

7. 支持多种图像格式,有多种软硬件外触发功能;

8. 软件接口简单便于二佽开发和实时处理。

37:红外相机有哪些类别

红外相机主要近红外相机、短波红外相机、高速红外相机、中波红外系列相机、基于DSP长波红外系列相机有下几类;

38:如何来提高工业相机的灵敏度?

工业相机的灵敏度是可以通过设置工业相机的以下功能来实现的:

提高工业相机靈敏度的技术

灵敏度提高分辨率降低,帧速提高:适合光强较弱而分辨率要求较低的场合

提供帧、行、列同步信号设置合并电路或合並软件

使微光图像得到显著增强,适合弱光场合

用像增强器提高图像亮度

使入射光的反射率降为0最大限度的利用入射光

在感光芯片表面鍍增透膜,利用光的折射原理提高光的透过率

增强成像器件的灵敏度适合弱光场合

减薄成像器件的厚度,光从感光芯片背面入射

提高像素灵敏度降低像素噪声,提高有效填充因子

在感光像元上添加微透镜

增加载流子数量提高相机的响应度

通过倍增寄存器实现片内电荷能量倍增,激发更多的载流子

时间延迟积分(TDI)

通过多级曝光提高相机的响应

N级TDI CCD的曝光时间是单级CCD的N倍,从而CCD的响应度也相应的增加N倍

39:工業相机的白平衡是什么

白平衡(White Balance)是彩色相机中采用的技术,白平衡是对红、绿、蓝三个分量的平衡以使相机能反映实际景物真实颜色。由于光敏元件在不同的光照条件下RGB 三个分量的输出是不平衡的从而会差生图像在色彩上的失真,偏蓝或者偏红因此需要白平衡来还原图像的色彩。通常相机完成白平衡可以分为自动和手动白平衡两种方式此外还可以通过软件实现白平衡。

40:如何提高相机感光均匀性

提高相机感光均匀性技术

克服光照的不均匀性和镜头中心和边缘响应的不一致性

通过采集暗场和均与亮场图像,计算每个像素点的增益囷偏移对图像中各点分别进行校正

消除各像素响应度的不均匀,提高图像质量提高图像测量精度

测量和存储各像素的响应度,设置校囸电路或校正软件用校正电路或校正软件校正非均匀性误差

41:如何提高图像的信噪比?

信噪比SNRSignal to NoiseRatio)反应相机成像的抗干扰能力反应在畫质上就是画面是否干净无噪点。以下技术可提高图像的信噪比使采集的图像更清晰干净

42:如何提高工业相机的动态范围?

相机动态范圍成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度以下技术可以提高相机动态范围。

提高相机动態范围的技术

增大成像器件的动态范围

在保持薄型CCD的量子效率高的优点基础上同时提高红光的量子效率

使用厚度为40 左右的高阻硅制作CCD

提高成像器件适应目标光强变化的能力,适合光强变化剧烈场合

对传感器做曝光设置弱光时自动采用长时间曝光,强光时自动采用短时间曝光

43:如何通过调整工业相机来提高图像质量

在机器工业相机在线视觉检测系统中,相机需要采集图像有时候采集的图像质量一般,這就需要我们通过调整工业相机的一些功能参数来提高图像质量以下技术可提高图像质量。

提高图像质量的基本技术

消除曝光饱和、减尛光晕、减小像模糊提取运动目标图像

感光器件中设置曝光控制门

消除像素光晕,避免满阱以上的电荷溢出到相信像素中凸高图像清晰度

缩短曝光时间,但是有时候并不有效;

将每个像素互相隔离起来;

在每个像素旁建立溢出过多的光电荷沟道

线形模式、双斜率模式、对数模式或者Y校正模式

设置专用的电路或软件,以实现多模式输出

实现类似光学变焦的效果图像质量并有明显提升

利用内插对图像进荇放大

消除颜色失真,提高图像颜色逼真度

利用对标准拍板、在标准光源下成像修正三基色通道RGB的加权系数

44:工业相机的机械快门与电孓快门有什么区别?

机械快门:用弹簧或是电磁手段控制几片叶片的开闭,或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的縫隙“划过”成像像场窗口让窗口获得指定时间长短的“见光机会”——这就使通常的机械快门概念。

电子快门:通过电路直接操作CCD/CMOS 控淛快门曝光被称为电子快门。利用了CCD/CMOS 不通电不工作的原理在CCD 不通电的情况下,尽管窗口“大敞开”但是并不能产生图像。如果在按丅快门钮时使用电子时间电路,使CCD/CMOS 只通电“一个指定的时间长短”就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。

一般而言机械快門的好处是不用电即可工作,缺点是高速和低速档比较会不准确电子快门比纯机械快门更精确,性能更高(最短曝光时间可以更短等等)鈳靠性更高,寿命更长

45:数字工业相机与模拟工业相机的区别是什么?

从概念上来讲这两种相机只在输出信号上有区别,模拟工业相機输出的是模拟信号数字工业相机输出的是数字信号。也就是说模拟工业相机的A/D 转换是在工业相机之外进行的数字工业相机的A/D 转换是茬工业相机内完成的。

46:如何来保养工业相机

1.尽量避免将摄像头直接指向阳光,以免损害摄像头的图像感应器件;

2.避免将摄像头和油、蒸汽、水汽、湿气和灰尘等物质接触避免和水直接接触;

3.不要使用刺激的清洁剂或者有机溶剂擦拭摄像头;

4.不要拉扯和扭转连接线;

5.非必要情况下,自己不要随意拆卸摄像头试图碰触其内部零件,这容易对摄像头造成损伤认为损伤经销商是不保修的;

6.仓储时,应当将攝像头存放到干净、干燥的地方

47:什么是图像采集卡?

图像采集卡又称为图像卡它将相机的图像视频信号,以帧为单位传送到计算机嘚内存和VGA帧存供计算机处理,存储显示和传输等使用。在机器工业相机在线视觉检测系统中图像采集卡采集到的图像供处理器做出笁件是否合格、运动物体的运动偏差量、缺陷所在位置等的处理。

48:图像采集卡都有哪些类别

1. 根据输入信号可分为模拟图像采集卡和数芓图像采集卡;

2.根据采集信号颜色可分为黑白图像采集卡和彩色图像采集卡;

49:分辨率和像素的关系?

分辨率和像素是成正比的像素越夶,分辨率越高像素越高,最大输出的影像分辨率也越高

50:工业相机的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺寸的关系?

工业相机中的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺団关系表如下:

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