工业相机的选型规则.doc

工业相机选型规则
工业相机是机器视觉系统中一个关键组件, 其最本质功效就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序电信号。选择适宜相机也是机器视觉系统设计中关键步骤, 相机不仅是直接决定所采集到图像分辨率、 图像质量等, 同时也与整个系统运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中, 工业相机、 工业镜头、 图像采集卡、 机器视觉光源、 机器视觉系统平台软件, 在选择过程中存在很多问题, 那么今天就工业相机、 工业CCD摄像头选择, 给大家介绍部分经验。
1、 选择工业相机信号类型
工业相机从大方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。
模拟相机必需有图像采集卡, 标准模拟相机分辨率很低, 通常为768*576, 另外帧率也是固定, 25帧每秒。另外还有部分非标准信号, 多为进口产品, 那么成本就是比较高了, 性价比很低。所以这个要依据实际需求来选择。另外模拟相机采集到是模拟信号, 经数字采集卡转换为数字信号进行传输存放。模拟信号可能会因为工厂内其她设备（比如电动机或高压电缆）电磁干扰而造成失真。伴随噪声水平提升, 模拟相机动态范围（原始信号与噪声之比）会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。工业数字相机采集到是数字信号, 数字信号不受电噪声影响, 所以, 数字相机动态范围更高, 能够向计算机传输更正确信号。

2、 工业相机分辨率需要多大。
依据系统需求来选择相机分辨率大小, 下面以一个应用案例来分析。
应用案例: 假设检测一个物体表面划痕, 要求拍摄物体大小为10*8mm,要求检测精度是0.01mm。首先假设我们要拍摄视野范围在12*10mm,那么相机最低分辨率应该选择在: (12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素相机, 也就是说一个像素对应一个检测缺点话, 那么最低分辨率必需不少于120万像素, 但市面上常见是130万像素相机, 所以通常而言是选择130万像素相机。但实际问题是, 假如一个像素对应一个缺点话, 那么这么系统一定会极不稳定, 因为随便一个干扰像素点都可能被误认为缺点, 所以我们为了提升系统正确度和稳定性, 最好取缺点面积在3到4个像素以上, 这么我们选择相机也就在130万乘3以上, 即最低不能少于300万像素, 通常采取300万像素相机为最好(我见过最多人抱着亚像素不放说要做到零点几亚像素, 那么就不用这么高分辨率相机了。比如她们说假如做到0.1个像素, 就是一个缺点对应0.1个像素, 缺点大小是由像素点个数来计算, 试问0.1个像素面积怎么来表示？这些人以亚像素来忽悠人, 往往说明了她们没有常识性)。换言之, 我们仅仅是用来做测量用, 那么采取亚像素算法, 130万像素相机也能基础上满足需求, 但有时因为边缘清楚度影响, 在提取边缘时候, 随便偏移一个像素, 那么精度就受到了极大影响。故我们选择300万相机话, 还能够许可提取边缘偏离3个像素左右, 这就很好确保了测量精度。

3、 选择工业相机芯片。
工业相机从芯片上分, 有CCD和CMOS两种。
假如要求拍摄物体是运动, 要处理对象也是实时运动物体, 那么当然选择CCD芯片相机为最适宜。但有厂商生产CMOS相机假如采取帧曝光(全局曝光)方法话, 也能够, 即使是CMOS芯片, 但在拍摄运动物体时绝不比CCD差, 又假如物体运动速度很慢, 在我们设定相机曝光时间范围内, 物体运动距离很小, 换算成像素大小也就在一两个像素内, 那么选择一般滚动曝光CMOS相机也是适宜。因为在曝光时间内, 一两个像素偏差人眼根本看不出来(假如不是做测量用话), 但超出2个像素偏差, 物体拍出来图像就有拖影, 这么就不能选择一般滚动曝光CMOS相机了。 现在很多高品质CMOS相机完全能够替换CCD用在高精度, 高速情况下, SONY甚至都以及停产CCD了, CMOS将是主流选择。

4、 工业相机选择彩色还是黑白。
假如我们要处理是与图像颜色相关, 那当然是采取彩色相机, 不然提议你用黑白, 因为黑白一样分辨率相机, 精度比彩色高, 尤其是在看图像边缘时候, 黑白效果愈加好。尤其做图像处理, 黑白工业相机得到是灰度信息, 可直接处理。
5、 工业相机帧率。
依据要检测速度, 选择相机帧率一定要大于或等于检测速度, 等于情况就是你处理图像速度一定要快, 一定要在相机曝光和传输时间内完成。
6、 选择线阵还是面阵工业相机。
对于检测精度要求很高, 运动速度很快, 面阵相机分辨率和帧率达不到要求情况下, 当然线阵工业相机是肯定一个选择。
7、 选择工业相机传输接口。
依据传输距离、 传输数据大小（带宽）选择USB2.0/3.0、 1394、 Camerlink、 GIGE千兆网接口等相机。
8、 工业相机CCD/CMOS靶面。
靶面尺寸大小会影响到镜头焦距长短, 在相同视角下, 靶面尺寸越大, 焦距越长。在选择相机时, 尤其是对拍摄角度有比较严格要求时候, CCD/CMOS靶面大小, CCD/CMOS与镜头配合情况将直接影响视场角大小和图像清楚度。所以在选择CCD/CMOS尺寸时, 要结合镜头焦距、 视场角一起选择, 通常而言, 选择CCD/CMOS靶面要结合物理安装空间来决定镜头工作距离是否在安装空间范围内, 要求镜头尺寸一定要大于或等于相机靶面尺寸。
9、 工业相机价格。
一样参数相机, 不一样厂家价格各不相同, 这就靠大家与厂家沟通和协商了。通常说来, 假如你有量话, 整体价格跟你单买一个价格是差异很大。
10、 选择有实力工业相机厂家。
工业相机最关键就是看采集到图像效果, 好效果即使一个完全不懂人也能看出来, 好坏即可分辨。有条件用户能够实际考察一下, 才能够对产品了解更透彻部分, 也可看到这个企业真正产品质量和实力.