​工業(yè)相機分類

工業(yè)相機按照芯片類型、傳感器結(jié)構(gòu)特性、掃描方式、分辨率大小、輸出信號方式、輸出色彩、輸出信號速度、響應(yīng)頻率范圍等有著不同的分類方法。

按照芯片類型可以分為CCD相機、CMOS相機；

按照傳感器的結(jié)構(gòu)特性可以分為線陣相機、面陣相機；

按照掃描方式可以分為隔行掃描相機、逐行掃描相機；

按照分辨率大小可以分為普通分辨率相機、高分辨率相機；

按照輸出信號方式可以分為模擬相機、數(shù)字相機；

按照輸出色彩可以分為單色（黑白）相機、彩色相機；

按照輸出信號速度可以分為普通速度相機、高速相機；

按照響應(yīng)頻率范圍可以分為可見光（普通）相機、紅外相機、紫外相機等。

工業(yè)相機鏡頭接口

工業(yè)鏡頭和工業(yè)相機之間的接口有許多不同的類型，工業(yè)相機常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。

接口類型的不同和工業(yè)鏡頭性能及質(zhì)量并無直接關(guān)系。

接口主要分為兩類：螺口和卡口。螺口主要有0.75（M42、M58、M72等）、C口、CS口、M90×1；卡口主要有F口、V口。

C接口和CS接口是工業(yè)工業(yè)相機最常見的國際標準接口，為1英寸—32UN英制螺紋連接口。C接口和CS接口的螺紋連接是一樣的，區(qū)別在于C型接口的后截距為17.5mm，CS接口的后截距為12.5mm。

因此CS型接口的工業(yè)相機使用C口鏡頭時需要加一個5mm的接圈。C接口的工業(yè)相機不能用CS口的鏡頭

C接口和CS接口的區(qū)別：

在光學(xué)系統(tǒng)中，最后一個光學(xué)鏡片表面的頂點到像面的距離稱為后截距。

對于不同的光學(xué)系統(tǒng)，其后截距都是不一樣的，因此，在安裝鏡頭時，需要調(diào)節(jié)鏡頭到相機的相對位置，使相機底片到鏡頭最后一面頂點的距離滿足后截距的要求，即使得底片位于鏡頭的像平面上。

工業(yè)相機傳感器尺寸大小

圖像傳感器作為工業(yè)相機核心部件，其靶面的大小，往往直接關(guān)系到成像的質(zhì)量。通常來講，圖像的成像質(zhì)量與像素的大小成正比。

這也就意味著，同樣大小的圖像傳感器，如果分辨率越高，那么像素尺寸就越小，其成像質(zhì)量也就會越差。

工業(yè)上的1/2.3’CMOS傳感器，分辨率通常只在500萬像素級別，而 民用的1/2.3’CMOS傳感器，則分辨率可以做到1600萬像素甚至更高的級別。

因此工業(yè)相機的成像質(zhì)量往往要比民用的相機成像質(zhì)量要好；同時，如果相同分辨率的相機，傳感器面積越大，則其單位像素的面積也越大，成像質(zhì)量也會越好。同樣的500萬像素的相機，2/3’的傳感器成像質(zhì)量就要好于1/2’的。

鏡頭規(guī)格應(yīng)視工業(yè)相機的的傳感器尺寸而定，兩者應(yīng)相對應(yīng)。

例如： 相機的ccd/cmos傳感器靶面大小為1/2英寸時，鏡頭應(yīng)選1/2英寸； 相機的ccd/cmos傳感器靶面大小為2/3英寸時，鏡頭應(yīng)選2/3英寸。

如果鏡頭尺寸比相機傳感器靶面尺寸大時，將使圖像視野比鏡頭視野小，即不能很好地利用鏡頭的視野；

如果鏡頭尺寸比相機傳感器靶面尺寸小時，將發(fā)生“隧道效應(yīng)”，即圖像有圓形的黑框，像在隧道里拍的一樣。

一般選擇工業(yè)相機的注意事項

選擇合適的相機是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。

1、相機類型

對于靜止檢測或者一般低速的檢測，優(yōu)先考慮面陣相機，對于大幅面高速運動或者滾軸等運動的特殊應(yīng)用考慮使用線陣相機。

根據(jù)檢測的速度，選擇相機的幀率一定要大于物體運動的速度，一定要在相機的曝光和傳輸時間內(nèi)完成。而在實際檢測中實現(xiàn)同樣的目的可以有多種不同的解決辦法，相機的選擇也就有了更多空間。

2、相機幀率

相機的幀率決定著設(shè)備的測量效率，如相機的幀率是30FPS，則每秒鐘最多拍攝30次。通常來說，相機的分辨率越低，同樣的接口，幀率也會越高；而分辨率越高，幀率也會越低。

幀率*分辨率≤總線帶寬，即在接口一定（總線帶寬已經(jīng)確定），分辨率一定時，幀率也是有其最大值的。即要想相機的分辨率快，又要想相機的幀率高，那么就需要找更大帶寬的總線，也就是相機的輸出接口。

3、相機的曝光時間

相機的最小曝光時間，可以決定目標的運動速度。或者反過來說，目標的運動速度，對相機的最小曝光時間提出了要求。

假設(shè)我們的目標運動速度是1mm/S，我們的測量精度是0.01mm/pixel，那么我們必須考慮，物體的運動引起的拖影必須要小于我們的精度0.01mm，

目標移動0.01mm，需要用時10ms，這就要求我們的相機的曝光時間必須小于10ms，如果大于這個曝光時間，那么僅僅物體運動引起的模糊就會大于0.01mm，這時我們的精度已經(jīng)無法達到0.010.01mm/pixel了。

4、相機輸出接口

同等像素條件下，各種接口的總線其相機幀率是不一樣的。一般來說CameraLink>USB3>GIGE>1394B>USB2,1394A。

現(xiàn)在最快的是Camera Link總線，USB3的理論速度達到了5Gbps即640MB，

實際表現(xiàn)來看，應(yīng)該有80%的有效帶寬，即有512M左右的總帶寬可供實際傳輸，這樣如果一個500萬像素的相機，每幅圖像5M，那么也可能達到100幀每秒，速度是非常快的。

而對于GIGE千兆網(wǎng)相機，500萬像素的相機，較快的可以做到23FPS。1394B的500萬像素相機可以做到13FPS，USB2，1394A一般為5~6幀的樣子。

中創(chuàng)科達-完善的機器視覺與3D視覺解決方案提供商