天津工业相机选型

大批量生产或加工厂通常依靠相机来执行自动光学检测（AOI），能够比人类操作员更可靠、快速和经济地发现缺陷或分类货物。相机设备还可以执行光学字符识别等视觉任务，例如在停车场中记录车牌……这些都是机器视觉的具体应用场景。

人类的大脑很容易看到一组物体的图像，并且确定地将名称附加到它们上，例如“狗”、“鸟”或“公共汽车”。而对于机器，这涉及一组复杂的逻辑操作。

但是一些应用需要更复杂的处理形式。 例如，自动驾驶汽车技术已经开发了好几年。难点在于教会机器区分移动物体，如汽车、公共汽车、自行车和行人。机器视觉任务甚至比这更难：技术人员已经开始尝试可以读取人脸情绪的机器，这种能力**终可能用于广告业或用于预防犯罪。机器视觉要求通过复杂的算法快速处理大量数据。目前，该功能通常由基于PC或基于服务器的架构实现。

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想要在光线不佳的条件下也获得***、低噪声的视频图像，那么你需要一台高灵敏度图像处理相机。高灵敏度机器视觉相机适用于各种领域，包括在光线条件不佳的夜间时段所执行的高速应用和安防任务。此类相机均配有CCD或CMOS芯片。

目标物体在相机的芯片上形成的每个信号都反映了投射在相机像素上的光线量。在光线较暗的情况下，该信号非常弱。相机内的电子元件可增强较弱的信号，使其能够有效地进行数字化并传输。此方法只有一个缺点：这一过程不但会放大所需的信号，也会放大相机产生的所有干扰噪声。信噪比 (SNR) 不会因为增强行为而改变。

这对高敏感度机器视觉相机尤为重要，因为它们在放大信号的情况下才能正常工作。为了在图像被明显放大时依然能获得良好的分辨率，这些相机的信噪比必须设置为比较高。因此，良好的相机设计能将噪声保持在比较低水平。基准信噪性能较强的相机能提供良好的信噪比，使物体更易识别。

实现高信噪比的一个重要因素就是芯片。芯片必须尽可能有效地将光线转换为电信号。量子效率 (QE) 描述了电子量与光子量的转换比。例如，现代芯片可以由100个光子得到60 个电子，即QE是 60%。随着芯片技术的不断改进，未来将可能实现更高的量子效率（70%）。

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在选择工业相机的尺寸时，紧凑的外壳尺寸能为客户带来以下优势：

1、系统内工业相机所占空间较小可以减轻重量，进而提升应用速度。例如，机械手臂越轻，移动起来就更快速、灵活。

2、小相机格式还可以释放出更多空间。因此可以缩减系统，在直接接触工业相机时也更方便。

3、小格式相机拥有小尺寸芯片固有的成本优势。表面大的芯片需要更多的硅质，因而比小芯片更昂贵。

4、小型、紧凑的芯片格式，尤其是现代CMOS芯片，正在工业机器视觉领域中推动着卓著技术的发展。

5、较大的相机（通常基于CCD技术）应用会继续在十分复杂的特定领域发挥作用，但小格式芯片和相机已蓄势待发，未来将承担机器视觉的大部分工作。

在机器视觉系统中，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、质量，也与整个系统的运行模式直接相关。选择工业相机时考虑的主要参数有：

1、分辨率：相机每次采集图像的像素点数一般直接与光电传感器的像元数对应，在模拟相机中则取决于视频制式，PAL制为768*576，NTSC制为640*480。

2、像素深度：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，一般还有10Bit、12Bit。

3、比较大帧率/行率：相机采集传输图像的速率，面阵相机一般为每秒采集的帧数，线阵相机为每秒采集的行数。

4、曝光方式、快门速度：面阵工业相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种方式，数字工业相机一般都是提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒，工业高速相机还可以更快。

5、像元尺寸：像元大小和像元数共同决定了相机靶面的大小。

6、光谱响应特性：指像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm——1000nm。

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照明的目的在于增强对比。在为工业相机设计光源照明时，首先要根据镜头视野的大小，确定好照明系统。工业相机常见的光源照明方式如下：

1、一般照明

一般照明采用环形或点式照明。

2、背光照明

背光是将光源置于相对于相机的物体背面，常被用来增加在低光源环境中的照明度和电脑显示器、液晶荧幕上的亮度。

3、同轴照明

同轴照明是指与工业相机相机头的轴向方向相同的光照射到物体表面。

4、暗区照明

暗场照明是对物体表面提供低角度照明。通常，暗场照明用于表面部分有突出物的部分的照明或表面纹理变化的照明。

5、结构光

结构光是一种以一定几何形状(如直线、圆形、正方形)投射在物体表面的光。

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在工业相机的使用中，可能会出现一些小故障，以下上海嘉励分享几个工业相机设备小故障的排除方法：一、运行DEMO不出图像?可以打开镜头光圈，或拧掉镜头观察是否有感光；查看驱动安装是否正常；DEMO使用是否开启了连续采集模式。二、外触发如何接线？可以参考说明书外触发设置，一般接TRI+，TRI+带电;触发信号为高低电平触发或脉冲信号触发。三、图像颜色不正，有偏色？可以参考说明书来设置白平衡。四、图像拍摄(显示)不全？可以确认下相机分辨率是否调整；可通过DEMO显示比例调整显示区域；进行视场大小调节，若相机接定焦镜头，只能通过移动物距改变视场；若相机接变焦镜头，则先固定视场后再进行聚焦；若相机接放大镜头，则改变倍率可调整视场。五、出现噪点多，不清晰的问题？可以参考说明书设置增益，增益越小，噪点越少越清晰。六、拍摄(显示)的图像太暗？可以参考说明书设置曝光时间，曝光时间越大图像越亮。

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