工業(yè)CCD攝像頭在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用上的選擇

1、工業(yè)CCD攝像頭在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用上的選擇在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用中，工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡、機(jī)器視覺(jué)光源、 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)平臺(tái)軟件，在選擇過(guò)程中存在很多問(wèn)題，那么今天就工業(yè)相機(jī)、工 業(yè)CCD攝像頭的選擇，迪奧科技給大家介紹一些經(jīng)驗(yàn)。1、選擇工業(yè)相機(jī)的信號(hào)類型工業(yè)相機(jī)從大的方面來(lái)分有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類型。模擬相機(jī)必須有圖像采集卡，標(biāo)準(zhǔn)的模擬相機(jī)分辨率很低，一般為768*576，另外幀率也是固定的，25幀每秒。這個(gè)要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇。另外模擬相 機(jī)采集到的是模擬信號(hào)，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸存儲(chǔ)。模擬信號(hào)可能會(huì)由于工廠內(nèi)其他 設(shè)備（比如電動(dòng)機(jī)或高壓電纜）的電磁干擾而造成失真。 隨著

2、噪聲水平的提高，模擬相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍（原始信號(hào)與噪聲之比）會(huì)降低。動(dòng) 態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機(jī)傳輸給計(jì)算機(jī)。工業(yè)數(shù)字相機(jī)采集到的是 數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)不受電噪聲影響，因此，數(shù)字相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍更高，能夠向 計(jì)算機(jī)傳輸更精確的信號(hào)。2、工業(yè)相機(jī)的分辨率需要多大。根據(jù)系統(tǒng)的需求來(lái)選擇相機(jī)分辨率的大小，下面以一個(gè)應(yīng)用案例來(lái)分析。應(yīng)用案例：假設(shè)檢測(cè)一個(gè)物體的表面劃痕，要求拍攝的物體大小為10*8mm, 要求的檢測(cè)精度是0.01mm。首先假設(shè)我們要拍攝的視野范圍在 12*10mm,那 么相機(jī)的最低分辨率應(yīng)該選擇在：（12/0.01）*（10/0.01）=1200*1000, 約為120 萬(wàn)像素的相

3、機(jī)，也就是說(shuō)一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)檢測(cè)的缺陷的話， 那么最低分辨率必須不少于 120 萬(wàn)像素，但市面上常見(jiàn)的是 130 萬(wàn)像素的相機(jī)，因此一般而言是 選用 130 萬(wàn)像素的相機(jī)。但實(shí)際問(wèn)題是，如果一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)缺陷的話，那 么這樣的系統(tǒng)一定會(huì)極不穩(wěn)定，因?yàn)殡S便的一個(gè)干擾像素點(diǎn)都可能被誤認(rèn)為缺 陷，所以我們?yōu)榱颂岣呦到y(tǒng)的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，最好取缺陷的面積在 3 到 4 個(gè) 像素以上，這樣我們選擇的相機(jī)也就在 130 萬(wàn)乘 3 以上，即最低不能少于 300 萬(wàn)像素，通常采用 300 萬(wàn)像素的相機(jī)為最佳 （我見(jiàn)過(guò)最多的人抱著亞像素不放說(shuō) 要做到零點(diǎn)幾的亞像素， 那么就不用這么高分辨率的相機(jī)了。 比如他們說(shuō)

4、如果做 到 0.1 個(gè)像素，就是一個(gè)缺陷對(duì)應(yīng) 0.1 個(gè)像素，缺陷的大小是由像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)計(jì) 算的，試問(wèn) 0.1 個(gè)像素的面積怎么來(lái)表示？這些人以亞像素來(lái)忽悠人， 往往說(shuō)明 了他們的沒(méi)有常識(shí)性 ）。換言之，我們僅僅是用來(lái)做測(cè)量用，那么采用亞像素算 法，130 萬(wàn)像素的相機(jī)也能基本上滿足需求， 但有時(shí)因?yàn)檫吘壡逦鹊挠绊懀?在 提取邊緣的時(shí)候， 隨便偏移一個(gè)像素， 那么精度就受到了極大的影響。 故我們選 擇 300 萬(wàn)的相機(jī)的話，還可以允許提取的邊緣偏離 3 個(gè)像素左右，這就很好的 保證了測(cè)量的精度。3、選擇工業(yè)相機(jī)的芯片。工業(yè)相機(jī)從芯片上分，有 CCD 和 CMOS 兩種。如果要求拍攝的物體是運(yùn)

5、動(dòng)的， 要處理的對(duì)象也是實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體， 那么當(dāng) 然選擇 CCD 芯片的相機(jī)為最適宜。但有的廠商生產(chǎn)的 CMOS 相機(jī)如果采用幀 曝光的方式的話，也可以當(dāng)作 CCD 來(lái)使用的。雖然是 CMOS 芯片，但在拍攝 運(yùn)動(dòng)物體時(shí)絕不比 CCD 的差，又假如物體運(yùn)動(dòng)的速度很慢，在我們?cè)O(shè)定的相機(jī) 曝光時(shí)間范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個(gè)像素內(nèi)，2 / 4那么選擇 CMOS 相機(jī)也是合適的。因?yàn)樵谄毓鈺r(shí)間內(nèi)，一兩個(gè)像素的偏差人眼 根本看不出來(lái) （如果不是做測(cè)量用的話 ），但超過(guò) 2 個(gè)像素的偏差，物體拍出來(lái)的 圖像就有拖影，這樣就不能選擇 CMOS 相機(jī)了。4、工業(yè)相機(jī)選擇彩色還是黑白

6、。如果我們要處理的是與圖像顏色有關(guān)， 那當(dāng)然是采用彩色相機(jī)， 否則建議你 用黑白的，因?yàn)楹诎椎耐瑯臃直媛实南鄼C(jī)， 精度比彩色高， 尤其是在看圖像邊緣 的時(shí)候，黑白的效果更好。尤其做圖像處理，黑白工業(yè)相機(jī)得到的是灰度信息， 可直接處理。5、工業(yè)相機(jī)的幀率。根據(jù)要檢測(cè)的速度， 選擇相機(jī)的幀率一定要大于或等于檢測(cè)速度， 等于的情 況就是你處理圖像的時(shí)間一定要快，一定要在相機(jī)的曝光和傳輸?shù)臅r(shí)間內(nèi)完成。6、選擇線陣還是面陣的工業(yè)相機(jī)。對(duì)于檢測(cè)精度要求很高， 運(yùn)動(dòng)速度很快， 面陣相機(jī)的分辨率和幀率達(dá)不到要 求的情況下，當(dāng)然線陣工業(yè)相機(jī)是必然的一個(gè)選擇。7、選擇工業(yè)相機(jī)的傳輸接口。根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

7、大?。◣挘┻x擇 USB、1394 、Camerlink 、GIGE 千兆網(wǎng)接口的相機(jī)。8、工業(yè)相機(jī)的 CCD 靶面。靶面尺寸的大小會(huì)影響到鏡頭焦距的長(zhǎng)短，在相同視角下，靶面尺寸越大， 焦距越長(zhǎng)。在選擇相機(jī)時(shí)，特別是對(duì)拍攝角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候， CCD 靶3 / 4面的大小， CCD 與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇 CCD 尺寸時(shí)，要結(jié)合鏡頭的焦距、視場(chǎng)角一起選擇，一般而言，選 擇 CCD 靶面要結(jié)合物理安裝的空間來(lái)決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍 內(nèi)，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機(jī)的靶面尺寸。9、工業(yè)相機(jī)的價(jià)格。同樣參數(shù)的相機(jī)， 不同的廠家價(jià)格各不相同， 這就靠大家與廠家溝通和協(xié)商 了。一般說(shuō)來(lái)，如果你有量的話，整體價(jià)格跟你單買一個(gè)的價(jià)格是差別很大的。10 、選擇有實(shí)力的工業(yè)相機(jī)廠家。工業(yè)相機(jī)最主要的就是看采集到的圖像效果， 好的效果即使一個(gè)完全不懂的 人也能看的出來(lái)， 好壞即可分辨。 有條件的客戶可以實(shí)