一、工業數字相機主要參數
1、分辨率(Resolution)
相機(ji)每次采(cai)集圖像的像素點數(Pixels),對(dui)于數字相機(ji)一般(ban)是直接與(yu)光電傳感器(qi)的像元數對(dui)應的,對(dui)于模(mo)(mo)擬相機(ji)則(ze)是取(qu)決于視(shi)頻(pin)制(zhi)式,PAL制(zhi)為(wei)(wei)768*576,NTSC制(zhi)為(wei)(wei)640*480,模(mo)(mo)擬相機(ji)已經逐步被數字相機(ji)代(dai)替,且分辨(bian)率已經達到6576*4384。
2、像素深度(Pixel Depth)
即每像素數(shu)據的位數(shu),一般常用的是(shi)8Bit,對于(yu)數(shu)字相機機一般還(huan)會有10Bit、12Bit、14Bit等(deng)。
3、最大幀率(Frame Rate)/行頻(Line Rate)
相機采集(ji)傳(chuan)輸圖像(xiang)的(de)速(su)率,對于面陣相機一般為每秒采集(ji)的(de)幀數(Frames/Sec.),對于線陣相機為每秒采集(ji)的(de)行數(Lines/Sec.)。
4、曝光方式(Exposure)和快門速度(Shutter)
對(dui)于線(xian)陣相(xiang)機(ji)都是逐行(xing)曝(pu)(pu)光的方(fang)式,可(ke)以(yi)選(xuan)擇固定(ding)行(xing)頻和外觸發(fa)(fa)同步(bu)的采集方(fang)式,曝(pu)(pu)光時間可(ke)以(yi)與行(xing)周期一致,也可(ke)以(yi)設定(ding)一個固定(ding)的時間;面陣相(xiang)機(ji)有幀曝(pu)(pu)光、場曝(pu)(pu)光和滾動行(xing)曝(pu)(pu)光等幾種常見(jian)方(fang)式,數字相(xiang)機(ji)一般都提供外觸發(fa)(fa)采圖(tu)的功能。快(kuai)門速度一般可(ke)到(dao)10微秒,高速相(xiang)機(ji)還可(ke)以(yi)更快(kuai)。
5、像元尺寸(Pixel Size)
像(xiang)(xiang)元大(da)小和(he)像(xiang)(xiang)元數(分辨(bian)率)共(gong)同決定了相機靶面的大(da)小。數字(zi)相機像(xiang)(xiang)元尺寸為3μm~10μm,一般像(xiang)(xiang)元尺寸越小,制造難度越大(da),圖像(xiang)(xiang)質量也越不容易提(ti)高。
6、光譜響應特性(Spectral Range)
是指該像元傳感器對(dui)不同光波的敏感特性,一般響(xiang)應范圍是350nm-1000nm,一些(xie)相(xiang)機在靶面前加了一個濾鏡,濾除紅外光線,如果系統(tong)需(xu)要對(dui)紅外感光時可去掉(diao)該濾鏡。
7、接口類型
有(you)Camera Link接(jie)口,以太網接(jie)口,1394接(jie)口、USB接(jie)口輸出,目前最新的(de)接(jie)口有(you)CoaXPress接(jie)口。
二、工業相機的工作原理
工業相機又俗稱工業攝像機,相比于傳統的民用相機(攝像機)而言,它具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等,市面上工業相機大多是基于CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相機。那(nei)對于擁有這兩種不同芯(xin)片的工業(ye)相機的工作原理是怎(zen)樣的呢?
1、CCD芯片相機
在感(gan)(gan)(gan)光(guang)像(xiang)點(dian)接受光(guang)照之后,感(gan)(gan)(gan)光(guang)元(yuan)件產(chan)生(sheng)對應的(de)(de)電(dian)流(liu),電(dian)流(liu)大(da)小與(yu)光(guang)強對應,因(yin)(yin)此(ci)感(gan)(gan)(gan)光(guang)元(yuan)件直接輸(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)電(dian)信(xin)(xin)號是模(mo)(mo)(mo)擬(ni)的(de)(de)。在CCD傳感(gan)(gan)(gan)器中,每一(yi)(yi)個(ge)感(gan)(gan)(gan)光(guang)元(yuan)件都(dou)不對此(ci)作(zuo)進一(yi)(yi)步的(de)(de)處理(li)(li)(li),而是將它直接輸(shu)出(chu)(chu)到(dao)垂直寄存器,傳到(dao)水平寄存器中,后才(cai)能形(xing)成統一(yi)(yi)的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)。由(you)于(yu)感(gan)(gan)(gan)光(guang)元(yuan)件無(wu)法直接進行(xing)模(mo)(mo)(mo)數(shu)(shu)轉(zhuan)換工作(zuo),因(yin)(yin)此(ci)輸(shu)出(chu)(chu)數(shu)(shu)據需(xu)(xu)要由(you)CCD傳感(gan)(gan)(gan)器中的(de)(de)放(fang)大(da)器專門負責,經(jing)放(fang)大(da)器處理(li)(li)(li)之后,每個(ge)像(xiang)點(dian)的(de)(de)電(dian)信(xin)(xin)號強度(du)(du)都(dou)獲得同樣幅(fu)度(du)(du)的(de)(de)加(jia)大(da);因(yin)(yin)信(xin)(xin)號只通過一(yi)(yi)個(ge)放(fang)大(da)器進行(xing)放(fang)大(da),所以(yi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)噪點(dian)較少。但由(you)于(yu)CCD本身(shen)無(wu)法將模(mo)(mo)(mo)擬(ni)信(xin)(xin)號直接轉(zhuan)換為(wei)數(shu)(shu)字信(xin)(xin)號,因(yin)(yin)此(ci)還(huan)需(xu)(xu)要一(yi)(yi)個(ge)專門的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)數(shu)(shu)轉(zhuan)換芯片進行(xing)處理(li)(li)(li),終以(yi)二進制數(shu)(shu)字圖像(xiang)矩陣的(de)(de)形(xing)式輸(shu)出(chu)(chu)給專門的(de)(de)DSP處理(li)(li)(li)芯片。
2、CMOS芯片相機
CMOS傳感器中(zhong)每(mei)一個感光元(yuan)件(jian)都直接整(zheng)合了放大(da)器和模數轉換邏輯(ji),當感光二極(ji)管(guan)接受光照、產(chan)生模擬的電(dian)信(xin)(xin)號之(zhi)后,電(dian)信(xin)(xin)號首(shou)先(xian)被該感光元(yuan)件(jian)中(zhong)的放大(da)器放大(da),然后直接轉換成對應的數字信(xin)(xin)號。但CMOS感光元(yuan)件(jian)中(zhong)的放大(da)器屬(shu)于模擬器件(jian),無法保(bao)證每(mei)個像點的放大(da)率都保(bao)持嚴格一致,圖像品(pin)質明(ming)顯低于CCD傳感器,不過目前這(zhe)方(fang)面(mian)的技術已大(da)幅改善。