摄影机怎么使用(如何选择机器视觉摄像机)

Posted 2023-05-27

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摄影机怎么使用(如何选择机器视觉摄像机)

当您设置机器视觉系统时，您的相机选择将取决于您想要检测的对象、所需的速度、光照和温度，以及可用的空间。别忘了－系统的成本。

机器视觉与监视

对于工厂自动化或医疗领域的大多数应用，您将需要一个机器视觉相机。机器视觉摄像机捕获图像数据并将其未压缩发送到PC机。这就是为什么图片看起来不像手机上的那幅那么“漂亮”的原因。在消费者相机中，图像数据被压缩和平滑，看起来很好，但不能提供缺陷检测和代码读取所需的质量。

网络摄像机或IP（Internet Protocol）摄像机记录视频并对其进行压缩。它们的优点是其稳健性和抗振动和温度尖峰。他们也容忍恶劣的照明条件和直接阳光。IP摄像头主要用于监控和智能交通系统（ITS）的应用，例如道路收费和红光源检测。

区域扫描与线扫描

如果你有一个高速应用与传送带，你将需要一个线扫描相机。这些摄像机使用一条像素线（有时是两条或三条线）来捕获图像数据。他们可以以每小时60英里的速度检测报纸的印刷质量，快速对物流中的信件和包裹进行排序，检测食品是否受损。他们还控制塑料薄膜、钢铁、纺织品、晶片和电子产品的质量。

如果您需要深入检测，区域扫描相机是您的选择。它们有一个由几条像素线组成的矩形传感器，同时捕获整个图像。区域扫描相机用于质量保证系统、代码读取以及机器人的挑选和放置过程。它们还被集成在显微镜、牙科扫描仪和其他医疗设备中。

单色对彩色

如果应用程序不需要颜色分析，单色相机基本上是一个更好的选择。因为他们不需要一个颜色过滤器，他们比彩色相机更敏感，提供更详细的图像。

大多数彩色机器视觉相机使用拜耳矩阵捕捉颜色数据。每个像素都有一个颜色过滤器，其中一半是绿色的，四分之一是红色和蓝色的。脱层算法利用相邻像素的信息来确定每个像素的颜色。因此，2×2从三个相邻像素读取信息，5×5从24个相邻像素读取信息。因此，如果你需要一个彩色相机，越大的衰减数，越好。

CMOS与CCD

在CMOS相机中，将光转换成电子信号的电子学被集成到传感器的表面。这使得数据的传输特别快。CMOS传感器的价格更低，没有绽放或涂抹，而且具有更高的动态范围。例如，这样他们就可以在同一张照片中捕捉到高亮的车牌和车中的阴影人物。

由于CCD传感器在传感器表面没有转换电子器件，可以捕获更多的光，因此具有较低的噪声因子、较高的填充因子和较高的彩色保真度。这些特性使CCD相机成为像天文学这样的低光速应用的好选择。

全球与滚动式船闸

如果你想在高速下避免扭曲，并且不太关心价格，那么全球快门是最佳选择。有了全局快门，整个传感器表面就会同时暴露在光线下。这是很好的高速应用，如交通和运输，或物流．

滚动快门逐行读取图像．然后将捕获的线条重新组合成一个图像。如果物体运动速度快或光照条件差，图像就会被扭曲。然而，调整曝光时间和实现闪光光源，可以最大限度地减少失真。卷帘门价格较低，只适用于基于CMOS的相机。

帧速率

帧速率是传感器每秒可以捕获和传输的图像数量。人类大脑每秒检测到大约14到16幅图像；电影的帧速率通常是24fps。对于像报纸检测这样的快速应用，相机需要在毫秒内“拍摄”。另一方面，也有一些微观的应用，要求低帧速率，可与人眼媲美。

分辨率

使用一个简单的公式来确定您的应用程序需要什么样的分辨率：分辨率＝（对象大小／细节大小）2。

假设你想确定一个两米高的人的眼睛颜色。

面积＝4，000，000像素＝4MP

这样一项决议的一个例子是2048px2048px。

界面

如果你的相机离电脑很远，或者你需要一个系统中的多个摄像头，你就需要千兆。它允许电缆长度高达100米，并使多摄像机集成容易。然而，USB3．0为您提供了三倍以上的带宽（350MB／s和100MB／s），是即插即用的，并且通过一根电缆具有电源和数据。它可以与电缆长度最多8米。如果你需要最高的带宽－高达850MB／s－那么相机链接是最好的选择。相机链接需要一个帧抓取器，因此系统成本较高。

大小

今天，最流行的小型相机尺寸是30毫米左右，每边。小型化还在继续，因此有一种新型的裸板相机，没有外壳，只有6毫米薄。这些相机是很好的尺寸限制和成本效益的应用在嵌入式领域。它们需要一个不同的基础设施：芯片上的计算机而不是PC，ARM处理器架构而不是x86；Linux、Windows物联网或Android代替Windows。一些设置可以使用USB3．0接口，但是MIPI和基于LVDS的接口允许更多的灵活性和紧凑性。