工業相機八問,機器視覺工程師必知

2020-12-17 電子發燒友

工業相機八問，機器視覺工程師必知

發表於 2019-01-11 18:03:05

工業相機八問，機器視覺工程師必知

作者：TEO品牌工業攝像相機頭   

工業相機是機器視覺系統中的一個關鍵組件，其最本質的功能就是將光信號轉變成有序的電信號。有哪些關於工業相機的小知識是機器視覺工程師必須知道的呢？深圳市迪奧科技有限公司為你解答！

 

1、工業相機的丟幀的問題是由什麼引起的？

經常會有一些機器視覺工程師認為USB接口的工業相機會造成丟幀現象。一般而言，工業相機丟幀與工業相機所採用的傳輸接口是沒有關係的，無論是USB，還是1394、GigE、或者是CameraLink。設計不良的驅動程序或工業相機硬體才是造成丟幀的真正原因：設計不良的工業相機之所以會發生丟幀的現象，其實就是資料通道的堵塞，無法及時處理,所以新的圖像進來時，前一張可能被迫丟棄，或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問題，需要設計者針對驅動程序與工業相機硬體資料傳輸的每個環節進行精密的設計。

 

2、工業相機的解析度是如何定義的？

解析度是相機最基本的參數，由相機所採用的晶片解析度決定，是晶片靶面排列的像元數量。通常面陣相機的解析度用水平和垂直解析度兩個數字表示，如：1920（H）x 1080(V)，前面的數字表示每行的像元數量，即共有1920個像元，後面的數字表示像元的行數，即1080 行。現在相機的解析度通常表示多少K,如1K（1024），2K(2048)，3K(4096)等。在採集圖像時，相機的解析度對圖像質量有很大的影響。在對同樣大的視場（景物範圍）成像時，解析度越高，對細節的展示越明顯。

 

3、工業相機的幀頻和行頻是什麼意思？

相機的幀頻/行頻表示相機採集圖像的頻率，通常面陣相機用幀頻表示，單位fps（Frame Per second），如30fps，表示相機再1 秒鐘內最多能採集30 幀圖像；線陣相機通常用行頻便是單位KHz,如12KHz 表示相機再1 秒鐘內最多能採集12000 行圖像數據。速度是相機的重要參數，在實際應用中很多時候需要對運動物體成像。相機的速度需要滿足一定要求，才能清晰準確的對物體成像。相機的幀頻和行頻首先受到晶片的幀頻和行頻的影響，晶片的設計最高速度則主要是由晶片所能承受的最高時鐘決定。

 

4、工業相機的噪音是什麼意思？

 

工業相機的噪聲是指成像過程中不希望被採集到的，實際成像目標外的信號。根據歐洲相機測試標準EMVA1288 中，定義的相機中的噪聲從總體上可分為兩類：一類是由有效信號帶來的符合泊松分布的統計漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shot noise）,這種噪聲對任何相機都是相同的，不可避免，尤其確定的計算公式。（就是：噪聲的平方= 信號的均值）。第二類是相機自身固有的與信號無關的噪聲，它是由圖像傳感器讀出電路、相機信號處理與放大電路等帶來的噪聲，每臺相機的固有噪聲都不一樣。另外，對數字相機來說，對視頻信號進行模擬轉換時會產生量化噪聲，量化位數越高，噪聲越低。


5、工業相機的信噪比是什麼意思？

相機的信噪比定義為圖像中信號與噪聲的比值（有效信號平均灰度值與噪聲均方根的比值），代表了圖像的質量，圖像信噪比越高，圖像質量越好。

 

6、工業相機中動態範圍是什麼意思？

相機的動態範圍表明相機探測光信號的範圍，動態範圍可用兩種方法來界定，一種是光學動態範圍，指飽和時最大光強與等價於噪聲輸出的光強的比值，由晶片的特性決定。另一種是電子動態範圍，他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。對於固定相機其動態範圍是一個定值，不隨外界條件變化而變化。在線性響應去，相機的動態範圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值：動態範圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號動態範圍可用倍數、dB 或Bit 等方式來表示。動態範圍大，則相機對不同的光照強度有更強的適應能力。

 

7、工業相機都有哪些接口？

接口是指相機與鏡頭之間的藉口，常用的鏡頭的藉口有C口，CS口，F口。

 

8、工業相機是怎麼分類的?

1. 按照晶片結構分類：CCD 相機& CMOS 相機

2. 按照傳感器結構分： 面陣相機 & 線陣相機

3. 按照輸出模式分類：模擬相機 & 數字相機

4. 彩色相機&黑白相機


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