工业相机的如何选择

如题所述

工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
1、通常您首先需要知道系统精度要求和相机分辨率,可以通过公式:
X方向系统精度(X方向像素值)=视野范围(X方向)/CCD芯片像素数量( X方向)
Y方向系统精度(Y方向像素值)=视野范围(Y方向)/CCD 芯片像素数量( Y方向)
2、当然理论像素值的得出,要由系统精度及亚像素方法综合考虑;接着您要知道系统速度要求与相机成像速度:
系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度
虽然系统成像(包括传输)速度可以根据相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算,最好的方法还是通过软件进行实际测试。
3、再接着您要将相机与图像采集卡一并考虑,因为这涉及到两者的匹配:
视频信号的匹配:对于黑白模拟信号相机来说有两种格式,CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同时支持这两种相机;
分辨率的匹配:每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机;
特殊功能的匹配:如要是用相机的特殊功能,先确定所用板卡是否支持此功能,比如,要多部相机同时拍照,这个采集卡就必须支持多通道,如果相机是逐行扫描的,那么采集卡就必须支持逐行扫描。  接口的匹配:确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、GIGE、CoxPress、USB3.0等。
4、在满足您对检测的必要需求后,最后才应该是价格的比较。
举例说明:如我们的检测任务是尺寸测量,产品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水线作业,检测速度是10件/秒,现场环境是普通工业环境,不考虑干扰问题。
首先我们知道是流水线作业,速度比较快,因此选用逐行扫描相机;视野大小我们可以设定为20mm*12mm(考虑每次机械定位的误差,将视野比物体适当放大),假如我们能够取到很好的图像(比如可以打背光),而且我们软件的测量精度可以考虑1/2亚像素精度,那么我们需要的相机分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是说我们相机的分辨率至少需要1000*600pixcel,帧率在10帧/秒,因此选择1024*768像素(软件性能和机械精度不能精确的情况下也可以考虑1280*1024pixcel),帧率在10帧/秒以上的即可。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2017-02-09
第一用途;如果是测量那就选黑白, 第二 精度多少,根据精度或者画质要求选分辨率,第三 什么接口 USB还是千兆网卡的, 第四 物体是静止还是运动, 选择帧率高低和芯片类型! 第五 根据视野范围选择镜头和靶面尺寸 。一般需要注意的也就是这几个问题了! 如果还有啥不懂的,可以私信我
第2个回答  2020-03-18

相关工业相机一些汇总比较资料,希望对你选择相机有所帮助:

第3个回答  2021-04-20
以下几项基本条件将帮助您更有效率的筛选出您所需要的相机:

l彩色V.S黑白?
一般来说,黑白相机的精度会比彩色相机来得高,噪声较低,假如您的受测物不须检验颜色差别,黑白相机会是较佳的选择,特别物体表面检测,由黑白相机拍摄的图像准确度以及细节呈现上通常会比彩色相机来的高许多。
小知识:
无论是透过CCD还是CMOS图像传感器,形成图像皆为黑白。为了呈现彩色图像,传统的方式透过三稜镜使用三片感光元件将三张图像合成彩色的图像。但因此方法造价高昂,现大部分方式为在原始CMOS及CCD传感器前置入一块滤光片(拜尔滤光片),滤光片上的滤光点与传感器上的像素一一对应。在相同分辨率下,黑白相机的准度及精度会高许多,对于需要边缘检测及细节瑕疵检测的应用会是较佳的选择。

l传感器 (CCD V.S. CMOS)
图像传感器主要分为CCD和CMOS两种。CCD和CMOS图像传感器感光原理类似,它们的主要差异在数位讯号传送方式的不同。因为结构和工作原理的差异,使CCD和CMOS图像传感器具有不同的特性。CCD图像传感器在灵敏度、分辨率,以及噪声控制等方面均优于CMOS图像传感器,CMOS图像传感器则具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。近两年CMOS图像传感器的技术也渐渐改善分辨率及噪声控制较弱的缺点,可作为选型之初的优先选择。
l全局快门V.S 卷帘快门?
全局快门通过芯片上每行像素全部在同一时间进行曝光,传感器的所有像素点同时收集光线,同时曝光。当预设的曝光时间到了,传感器停止收集光线,并将曝光图像转成电子图像。而卷帘快门的方式则为当芯片开始曝光的时候,感光元件逐行按照顺序感测,从上到下每一行都曝光完成为止,再进行影像输出,每一行的曝光时间不同。由于卷帘快门曝光时间较全局快门长,在拍摄移动物体时,可能会因速度过快而拉长影像造成模糊拖影,全局快门曝光时间更短,能解决图像拖影现象。然而相较于卷帘快门,传统全局快门噪点较高,随着技术升级,全局快门生成的影像水平已追上卷帘快门。

l相机接口 (GigE, USB)
当前工业相机最主要可分为USB相机、GigE相机以及Camera Link等三种。Camera Link相机规格较高,但价格也相对高出许多。大多检测目前仍以USB及GigE为主要推荐,在此就先以USB及GigE接口做简易比较,GigE相机能提供长距离的传输距离;而USB相机则可随插即用、性价比高,传输快速。如何挑选适合的相机,端看使用者的需求。
小知识:以正常规格来看,有效传输距离USB相机达3公尺,GigE相机则可达100公尺。

l分辨率
分辨率的需求因应用方案与受测物的工作距离、尺寸、视野范围、精度等等相关。选择相机分辨率该达多少数值时,会先了解受测物的视野范围及工作距离,而有些时候,使用者也会先行要求必须达多少精度,依据这些条件来计算所需的分辨率须达多少。举例来说,假设拍摄视野范围为8*6mm,工作距离设定为100mm,精度要求为0.005mm,则分辨率至少得落在:(8/0.005)*(6/0.005)=1,920,000,则至少要选择1.9 MP以上的相机,镜头选择60mm较为适合(以下图图示及公式做为参考)。然而因价格因素及帧速要求,因为通常分辨率越高帧速率相对越低,故使用者须自行斟酌取舍,但如果受测物为精密器材,则又令当别论,端看应用需求。
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