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2019-8-9 閱讀(1513)
在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用中，工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭,、圖像采集卡,、機(jī)器視覺(jué)光源、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)平臺(tái)軟件,，在選擇過(guò)程中存在很多問(wèn)題,，那么今天就工業(yè)相機(jī)、工業(yè)CCD攝像頭的選擇給大家介紹一些經(jīng)驗(yàn),。
1,、選擇工業(yè)相機(jī)的信號(hào)類(lèi)型
工業(yè)相機(jī)從大的方面來(lái)分有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類(lèi)型。
模擬相機(jī)必須有圖像采集卡,，標(biāo)準(zhǔn)的模擬相機(jī)分辨率很低,，一般為768*576，另外幀率也是固定的,，25幀每秒,。這個(gè)要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇。另外模擬相機(jī)采集到的是模擬信號(hào),，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸存儲(chǔ),。模擬信號(hào)可能會(huì)由于工廠(chǎng)內(nèi)其他設(shè)備（比如電動(dòng)機(jī)或高壓電纜）的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高,，模擬相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍（原始信號(hào)與噪聲之比）會(huì)降低,。動(dòng)態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機(jī)傳輸給計(jì)算機(jī)。工業(yè)數(shù)字相機(jī)采集到的是數(shù)字信號(hào),，數(shù)字信號(hào)不受電噪聲影響,，因此，數(shù)字相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍更高,，能夠向計(jì)算機(jī)傳輸更的信號(hào),。
2、工業(yè)相機(jī)的分辨率需要多大,。
根據(jù)系統(tǒng)的需求來(lái)選擇相機(jī)分辨率的大小,，下面以一個(gè)應(yīng)用案例來(lái)分析。
應(yīng)用案例：假設(shè)檢測(cè)一個(gè)物體的表面劃痕,，要求拍攝的物體大小為10*8mm,要求的檢測(cè)精度是0.01mm,。首先假設(shè)我們要拍攝的視野范圍在12*10mm,那么相機(jī)的低分辨率應(yīng)該選擇在：(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,約為120萬(wàn)像素的相機(jī)，也就是說(shuō)一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)檢測(cè)的缺陷的話(huà),，那么低分辨率必須不少于120萬(wàn)像素,，但市面上常見(jiàn)的是130萬(wàn)像素的相機(jī)，因此一般而言是選用130萬(wàn)像素的相機(jī),。但實(shí)際問(wèn)題是,，如果一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)缺陷的話(huà)，那么這樣的系統(tǒng)一定會(huì)極不穩(wěn)定，因?yàn)殡S便的一個(gè)干擾像素點(diǎn)都可能被誤認(rèn)為缺陷,，所以我們?yōu)榱颂岣呦到y(tǒng)的度和穩(wěn)定性,，取缺陷的面積在3到4個(gè)像素以上，這樣我們選擇的相機(jī)也就在130萬(wàn)乘3以上,，即低不能少于300萬(wàn)像素,，通常采用300萬(wàn)像素的相機(jī)為*(我見(jiàn)過(guò)多的人抱著亞像素不放說(shuō)要做到零點(diǎn)幾的亞像素，那么就不用這么高分辨率的相機(jī)了,。比如他們說(shuō)如果做到0.1個(gè)像素,，就是一個(gè)缺陷對(duì)應(yīng)0.1個(gè)像素，缺陷的大小是由像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算的,，試問(wèn)0.1個(gè)像素的面積怎么來(lái)表示？這些人以亞像素來(lái)忽悠人,，往往說(shuō)明了他們的沒(méi)有常識(shí)性),。換言之，我們僅僅是用來(lái)做測(cè)量用,，那么采用亞像素算法,，130萬(wàn)像素的相機(jī)也能基本上滿(mǎn)足需求，但有時(shí)因?yàn)檫吘壡逦鹊挠绊?，在提取邊緣的時(shí)候,，隨便偏移一個(gè)像素，那么精度就受到了極大的影響,。故我們選擇300萬(wàn)的相機(jī)的話(huà),，還可以允許提取的邊緣偏離3個(gè)像素左右，這就很好的保證了測(cè)量的精度,。
3,、選擇工業(yè)相機(jī)的芯片。
工業(yè)相機(jī)從芯片上分,，有CCD和CMOS兩種,。
如果要求拍攝的物體是運(yùn)動(dòng)的，要處理的對(duì)象也是實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體,，那么當(dāng)然選擇CCD芯片的相機(jī)為適宜,。但有的廠(chǎng)商生產(chǎn)的CMOS相機(jī)如果采用幀曝光的方式的話(huà)，也可以當(dāng)作CCD來(lái)使用的,。雖然是CMOS芯片,，但在拍攝運(yùn)動(dòng)物體時(shí)絕不比CCD的差，又假如物體運(yùn)動(dòng)的速度很慢,，在我們?cè)O(shè)定的相機(jī)曝光時(shí)間范圍內(nèi),，物體運(yùn)動(dòng)的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個(gè)像素內(nèi)，那么選擇CMOS相機(jī)也是合適的,。因?yàn)樵谄毓鈺r(shí)間內(nèi),，一兩個(gè)像素的偏差人眼根本看不出來(lái)(如果不是做測(cè)量用的話(huà))，但超過(guò)2個(gè)像素的偏差,，物體拍出來(lái)的圖像就有拖影,，這樣就不能選擇CMOS相機(jī)了。
4,、工業(yè)相機(jī)選擇彩色還是黑白,。
如果我們要處理的是與圖像顏色有關(guān)，那當(dāng)然是采用彩色相機(jī),，否則建議你用黑白的,，因?yàn)楹诎椎耐瑯臃直媛实南鄼C(jī)，精度比彩色高,，尤其是在看圖像邊緣的時(shí)候,，黑白的效果更好。尤其做圖像處理,，黑白工業(yè)相機(jī)得到的是灰度信息,，可直接處理。
5,、工業(yè)相機(jī)的幀率,。
根據(jù)要檢測(cè)的速度，選擇相機(jī)的幀率一定要大于或等于檢測(cè)速度,，等于的情況就是你處理圖像的時(shí)間一定要快,，一定要在相機(jī)的曝光和傳輸?shù)臅r(shí)間內(nèi)完成。
6,、選擇線(xiàn)陣還是面陣的工業(yè)相機(jī),。
對(duì)于檢測(cè)精度要求很高，運(yùn)動(dòng)速度很快,，面陣相機(jī)的分辨率和幀率達(dá)不到要求的情況下,，當(dāng)然線(xiàn)陣工業(yè)相機(jī)是必然的一個(gè)選擇。
7,、選擇工業(yè)相機(jī)的傳輸接口,。
根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大?。◣挘┻x擇USB,、1394、Camerlink,、GIGE千兆網(wǎng)接口的相機(jī),。
8,、工業(yè)相機(jī)的CCD靶面。
靶面尺寸的大小會(huì)影響到鏡頭焦距的長(zhǎng)短,，在相同視角下,，靶面尺寸越大，焦距越長(zhǎng),。在選擇相機(jī)時(shí),，特別是對(duì)拍攝角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小,，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度,。因此在選擇CCD尺寸時(shí)，要結(jié)合鏡頭的焦距,、視場(chǎng)角一起選擇,，一般而言，選擇CCD靶面要結(jié)合物理安裝的空間來(lái)決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內(nèi),，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機(jī)的靶面尺寸,。
