机器视觉系统中常用工业相机的种类
机器视觉系统3D工业相机介绍
机器视觉系统3D工业相机介绍工业相机，选择TEO。
机器视觉系统3D工业相机介绍3D立体视觉的研究将具有重要的应用价值，其也是计算机视觉研究领域的重要课题之一。
立体视觉系统能够对视场范围内的标靶进行自动识别定位，可在复杂的背景环境下实现系统的现场标定。
通过对运动体上特征点的识别定位并对数据进行分析进一步获取运动体的位置三维坐标、姿态、特征点之间的相对距离。
随着各项研究的深入，其应用也必将越来越广泛，为行业的发展提供强大的技术支持。
目前3D机器视觉大多用于水果和蔬菜、木材、化妆品、烘焙食品、电子组件和医药产品的评级。
它可以提高合格产品的生产能力，在生产过程的早期就报废劣质产品，从而减少了浪费节约成本。
这种功能非常适合用于高度、形状、数量甚至色彩等产品属性的成像。
大多数彩色摄像头都由单个采用彩色滤波器阵列或马赛克的传感器组成，这种马赛克一般由以特定模式覆盖在传感器像素上的红、蓝、绿(RGB)三色的光学滤波器组成。
然后马赛克通过将原始传感器数据转换成每个像素的RGB值进行解码，更高速度和更高性能的微处理器的出现催生了各种新型机器视觉应用。
其中，三维摄像头技术可以在生产期间测量物体的形状和色彩，这有助于提高产品质量，降低生产成本。
增加色彩功能进一步增加了质量和成本控制优势，就像人眼一样，机器视觉摄像头所感知的待查产品色彩是有差别的，这取决于照明光源、图像传感器类型及其镜头。
大多数机器视觉系统都提供灰度级产品图像分析，但在某些情况下，彩色机器视觉软件需要精确地检测产品图像的形状和轮廓。
现在，机器视觉设计人员正专注于开发各种用于实现比色法、更好的色度和亮度分解以及彩色马赛克解码的独立于硬件的算法。
3D立体视觉与人眼立体视觉相比，具有不可替代的优点，如精度高、扩展能力强大，连续工作时间长、不易损坏、保密性好、没有培训成本、结果易于保存和复制等优点，因此三D立体视觉技术的应用领域已经越来越广泛。
工业相机的分类
工业相机的分类
工业相机是一种专门用于工业应用的高性能数字相机，它具有高速、高精度、高稳定性等特点。
根据不同的应用领域和特殊要求，工业相机可以分为多种类型。
第一类是面阵相机，它是最常见的工业相机之一。
它的特点是拍摄速度较快，适用于高速运动物体的拍摄。
应用范围涵盖了缺陷检测、物体识别和定位、自动化检测等领域。
第二类是线阵相机，它与面阵相机不同的是，它只有一行像素，所以每次只能拍摄一条直线，但它的分辨率非常高。
线阵相机被广泛应用于印刷品质检测、纸币识别等领域。
第三类是超高速相机，它的拍摄速度非常快，可以达到每秒数十万帧的速度，适用于高速运动、瞬间爆发的现象的拍摄，如燃烧、爆炸等。
第四类是红外相机，它可以捕捉红外辐射能量，并将其转化为可见光图像。
它的应用领域包括夜视、红外热成像、医学诊断等。
第五类是立体视觉相机，它可以捕捉三维图像，应用领域包括机器人导航、物体识别和定位、工业自动化等。
总之，工业相机的分类非常丰富，不同的类型适用于不同的应用场景。
随着工业自动化的不断发展，工业相机的应用前景也将越来越广阔。
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工业相机的基础知识
工业相机的基础知识一、概述工业相机（Industrial Camera）又称机器视觉相机（Machine Vision Camera），是一种特殊用途的相机，主要应用于工业生产过程中的自动化视觉检测和控制领域。
相比于普通的消费级相机，工业相机具有更高的精度、更快的速度和更强的稳定性，可以满足工业领域对于快速、精确、长时间运行的要求。
二、工业相机的构成1.图像传感器（Image Sensor）图像传感器是工业相机最关键的部件之一，它负责将光学成像转化为电信号。
常用的图像传感器包括CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）两种。
CCD传感器具有高灵敏度、低噪声和高动态范围等优点，适用于对图像质量要求较高的应用；而CMOS传感器具有低功耗、低成本和集成度高等优点，适用于对成本和集成度有要求的应用。
2.图像采集板（Image Capture Board）图像采集板是工业相机与计算机之间的桥梁，它负责将图像传感器采集到的图像数据通过传输介质（如USB、GigE、CameraLink等）传输到计算机上进行处理。
图像采集板通常包含了图像采集芯片、接口和一些额外的硬件模块，以实现图像数据的传输和处理功能。
3.镜头（Lens）镜头是工业相机光学系统中的一个关键组件，它负责将目标物体的光学信息聚焦到图像传感器上。
根据应用需求的不同，可以选择不同类型的镜头，包括定焦镜头、变焦镜头和特殊用途镜头等。
定焦镜头适用于需要固定焦距的应用；变焦镜头可以根据需要调整焦距，适用于视野范围变化较大的应用；特殊用途镜头（如鱼眼镜头、微观镜头等）则适用于特殊的视觉应用。
4.光源（Light Source）光源是工业相机成像的必备条件之一，它提供了待检测物体的照明条件。
常用的光源有白光、红外光、激光等，根据不同的应用需求选择合适的光源类型和亮度。
工业相机的选型规则
工业相机的选型规则工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。
选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中，工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件，在选择过程中存在很多问题，那么今天就工业相机、工业CCD摄像头的选择，给大家介绍一些经验。
1、选择工业相机的信号类型工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。
模拟相机必须有图像采集卡，标准的模拟相机分辨率很低，一般为768*576，另外帧率也是固定的，25帧每秒。
另外还有一些非标准的信号，多为进口产品，那么成本就是比较高了，性价比很低。
所以这个要根据实际需求来选择。
另外模拟相机采集到的是模拟信号，经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。
模拟信号可能会由于工厂内其他设备（比如电动机或高压电缆）的电磁干扰而造成失真。
随着噪声水平的提高，模拟相机的动态范围（原始信号与噪声之比）会降低。
动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。
工业数字相机采集到的是数字信号，数字信号不受电噪声影响，因此，数字相机的动态范围更高，能够向计算机传输更精确的信号。
2、工业相机的分辨率需要多大。
根据系统的需求来选择相机分辨率的大小，下面以一个应用案例来分析。
应用案例：假设检测一个物体的表面划痕，要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。
首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在：(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机，也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话，那么最低分辨率必须不少于120万像素，但市面上常见的是130万像素的相机，因此一般而言是选用130万像素的相机。
机器视觉系统之相机篇PPT课件
IEEE1394总线特征
Ø 1394总线的“心跳”周期是125 µs (8 kHz)； Ø 包长：1394总线每125 µs 发送的同步数据包
尺寸。
IEEE1394总线特征
IEEE1394传输距离
➢ 1394a，单根4.5m(S400)，加中继可达70m。高 质量的线缆可达17.5m(S400)(AVT)，如果调整到 S100或S200，则传输距离可达25m，甚至更长；
CCD Sensor—全帧转移
➢ 优点：填充因子(fill factor)可以达到非常高， 甚至达到100%。这样 Sensor灵敏度非常大。
➢ 缺点：由于传输和读出 使用的时钟相同，因此 Sensor上面的部分曝光 时间比下面的长，这会 造成Smear现象。为了解 决这个问题，必须使用
机械快门或闪光灯。
Output (Amplifier)
电子快门和微透镜
➢Overflow Drain主 要用来消除CCD Sensor的Blooming现 象，它也被用来实现 电子快门
➢通过Micro Lenses 可以将传感器的填充 因子提高。
CMOS Se行扫描
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USB总线传输方式
➢ 等时(isochronous)传输方式。提供了确定的带宽和间隔时 间，在传送数据发生错误时，USB并不处理这些错误，而是 继续传送新的数据；
➢ 中断(interrupt)传输方式。传输数据量小，以达到实时效 果；
➢ 控制(control)传输方式。双向传输，数据量也比较小； ➢ 批(bulk)传输方式。该方式用来传输要求正确无误的数据；
➢ 1394b,单根10m(S800)；转网络传输，用Cat5线 可达到100m(S100)，使用Cat6线，在S400情况下可 达60m；转光纤传输，可达500m(S400/S800)；直接 光纤传输100m(S800)(AVT Pike和Stingray系列)
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道镜头的参数指标光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。
镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能;合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
1.镜头的相关参数1焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用 f 来表示。
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
2光阑系数即光通量，用 F 表示，以镜头焦距 f 和通光孔径 D 的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大 F 值，例如6mm/F1.4 代表最大孔径为 4.29 毫米。
光通量与 F 值的平方成反比关系，F 值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为 1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22 等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的 2 倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是 1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号 2 倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
3景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。
决定景深的三个基本因素: 光圈光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。
焦距焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。
物距物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。
工业相机类型简介
工业相机类型简介一、工业相机类型简介CCD 是60年代末期由贝尔试验室发明。
开始作为一种新型的PC存储电路，很快CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像（硅的光敏性）处理。
CCD 是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能，在每一个硅晶片上分布几个相同的IC等可产生功能的元件，被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。
总结下来，CCD 主要有以下几种类型:1、面阵CCD工业相机:允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。
2、线阵CCD工业相机:用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。
初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。
3、三线传感器CCD工业相机:在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。
三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。
4、交织传输CCD工业相机:这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。
交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。
5、全幅面CCD工业相机:此种CCD 具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD 允许即时拍摄全彩图片。
全幅面CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。
全幅面CCD 曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行寄存器用于测光和读取测光值。
图像投摄到作投影幕的并行阵列上。
此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。
这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。
此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。
接着，系统进行精确的图像重组。
二、工业相机参数简介工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号。
机器视觉(1)
第二节 工业相机
一、工业相机的基本概念（1）
传感器的尺寸
图像传感器感光区域的面积大小。这个尺寸直接 决定了整个系统的物理放大率。如：1/3“、1/2” 等。绝大多数模拟相机的传感器的长宽比例是4： 3 (H：V)，数字相机的长宽比例则包括多种：1： 1，16：9，3：2 etc。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（3）
按照用途分
微距镜头（或者成为显微镜头） 用于拍摄较小的目标具有很大的放大比
远心镜头 包括物方远心镜头和像方远心镜头以及双边远心镜头。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（4）
关于远心镜头
远心指的是一种光学的设计模式：系统的出瞳和入瞳的位置 在无限远处。
MTF能够同时表征系统重现物方空间的几何和灰度细 节能力，是衡量成像系统性能的最佳方式。 对于一个实际的成像系统，细节密集地方的对比度要 小于细节稀疏位置的对比度
成像系统中的每个环节都对系统最终的MTF产生影像， 包括滤色片，镜头，图像传感器，后期处理电路等等。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
实际焦距×43mm 镜头成像圆的直径
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（2）
按照功能分
变焦距镜头 镜头的焦距可以调节，镜头的视角，视野可变
定焦距镜头 镜头的焦距不能调节，镜头视角固定。聚焦位置和光圈可以 调节
定光圈镜头 光圈不能调节，通常情况下聚焦也不能调节。
美制 RS – 170 Norm
欧制 CCIR - Norm
640 480 480
工业相机的分类
工业相机的分类
工业相机是用于工业生产领域的一种特殊相机，它主要用于实时监控、检测和分析生产现场的图像信息。
根据不同的应用需求和功能特点，工业相机可以分为以下几类：
1. 标准工业相机：这种相机通常使用标准接口（如GigE、USB、CameraLink等）进行图像传输，可以满足大多数工业应用的图像采集需求。
它的特点是价格实惠、易于操作和维护，广泛应用于自动化生产线、机器视觉、医疗诊断等领域。
2. 高速工业相机：这种相机通常采用高速接口（如CoaXPress、10GigE等）进行图像传输，可以实现高速、高分辨率的图像采集，适用于快速运动的目标跟踪、高速拍摄和快速检测等领域。
3. 光学工业相机：这种相机通常采用特殊的光学镜头和滤光片，可以实现高精度的图像测量和形态分析。
它的应用领域包括机器视觉、计算机辅助设计、三维重建等。
4. 热像工业相机：这种相机可以测量目标表面的温度分布，适用于工业生产中的红外检测、温度监测、火灾预警等领域。
5. 特殊工业相机：这种相机应用范围较广，涵盖了多种特殊应用，如高精度测量、超大视场拍摄、特殊光源照明等。
综上所述，工业相机的分类主要根据应用需求和功能特点来区分，用户在选择工业相机时需要根据自己的实际需求来进行选择。
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机器视觉镜头的选型和分类方法
机器视觉镜头的选型和分类方法机器视觉镜头是一种设计用于机器视觉系统的镜头，也称为工业相机镜头。
机器视觉系统通常由工业相机、镜头、光源以及图像处理软件等部分组成，用于自动进行图像采集、处理和分析，从而在非接触情况下自动判断工件的质量或完成精确位置的测量，常用于高精度测量、自动化装配、无损检测、瑕疵检测、机器人导航等众多领域。
1.机器视觉镜头选型要考虑哪些？机器视觉镜头在选型时需要综合考虑多种因素，才能找到最适合自己的镜头，以下几个因素是常见的考虑要素：①视场（FOV）和工作距离（WD）。
视场和工作距离决定了你可以看到多大的物体和镜头到物体的距离。
②适配的相机类型和传感器大小。
选择的镜头必须与你的相机接口匹配，并且镜头的像面曲径要大于或等于传感器的对角线距离。
③透射光束入射光束。
需要明确你的应用是否需要低畸变、高解析度、大深度或者大孔径等镜头配置。
④物体尺寸和分辨能力。
你要检测的物品有多大、需要多细的分辨率，这些需要明确，决定你需要多大的视场和多少像素的相机。
⑤环境条件。
如果对环境有特殊的需求，比如防震、防尘或防水等，需要选择能够满足这些需求的镜头。
⑥成本预算。
你能承受的成本是什么样的，这会影响到你最终选择的镜头品牌和型号。
2.机器视觉镜头的分类方法镜头的选型需要考虑多种因素，机器视觉镜头根据不同的标准也可以分为不同的类型：①根据焦距类型，可分为：定焦镜头（焦距固定不可调节）、变焦镜头（焦距可调节，操作灵活）。
②根据光圈类型，可分为：手动光圈镜头（光圈需要手动调节）、自动光圈镜头（镜头能根据环境光线自动调节光圈）。
③根据成像分辨率需求，可分为：标准分辨率镜头（适用于普通监控、质量检验等一般的成像需求）、高分辨率镜头（适用于精密检测、高速成像等对分辨率要求较高的应用）。
④根据传感器尺寸，可分为：小传感器格式镜头（适用于1/4"、1/3"、1/2"等小型传感器）、中传感器格式镜头（适用于2/3"、1"等中型传感器）、大传感器格式镜头（适用于35mm 全画幅或更大尺寸的传感器）。
机器视觉相机选型
智能交通
机器视觉相机在智能交通领域 的应用也在不断拓展，如交通 流量监测、车牌识别等。
医疗影像
机器视觉相机在医疗影像领域 的应用也在逐步发展，如医学 影像诊断、手术导航等。
市场前景预测
01 应用领域扩展
随着技术的发展，机器视觉相 机的应用领域将不断扩展，如
自动驾驶、医疗诊断等。
Cognex In-Sight系列
Cognex In-Sight系列相机以其强大的功能和稳定性，在 工业自动化领域得到了广泛应用。
FLIR Blackfly系列
FLIR Blackfly系列相机以其出色的热成像性能，在温度 检测和监控领域具有广泛的应用。
选型建议与案例
品牌推荐
根据实际需求和预算，推荐合适的机器视觉相机品牌，如Basler、 Cognex、Keyence等。
量子效率与光 谱响应
量子效率
量子效率是衡量相机对光的敏感程度的指标，高 量子效率的相机在低光照条件下也能拍摄出清晰 的图像。
光谱响应
光谱响应是指相机对不同波长的光的敏感程度， 良好的光谱响应可以确保相机在不同光照条件下 都能拍摄出真实的色彩。
数据接口标准
01
USB接口
USB接口是目前最常用的数据接口，具有
串行接口
串行接口是一种常用的触发和控制接 口，可以连接各种串行设备，如PLC、 单片机等，实现相机的触发和控制。
USB接口
USB接口是一种常用的触发和控制接 口，可以连接各种USB设备，如PC、 笔记本等，实现相机的触发和控制。
软件与硬件兼容性
硬件接口
确保相机的硬件接口（如USB、以太 网、串口等）与计算机和其他设备兼 容，以便顺利连接和传输数据。
03 像素大小 像素大小是指每个像素的物理尺寸，它决定了相 机的感光能力，像素大小越大，相机的感光能力 越强。
工业相机选型
工业相机选型引言工业相机是一种广泛应用于工业领域的专用相机，它具备高分辨率、高速度和高稳定性等特点，可以用于各种检测、测量和监控任务。
本文将介绍工业相机的选型要点，以帮助读者在选择适合自己应用的工业相机时做出明智的决策。
主要影响因素1. 分辨率分辨率是工业相机的最基本指标之一，它决定了相机可以捕捉到的图像细节。
在选择工业相机时，需要根据具体应用场景的需求来确定合适的分辨率。
如果需要捕捉更细小的细节或进行精确的测量，高分辨率的相机将是一个更好的选择。
2. 帧率帧率指的是相机每秒输出的图像帧数。
对于某些应用，如高速运动物体的检测和跟踪，较高的帧率是必需的。
而对于其他应用，低帧率可能已经足够。
因此，在选型时，需要清楚地了解应用场景对帧率的需求。
3. 接口类型工业相机常用的接口类型包括USB、GigE和Cameralink等。
不同的接口类型具有各自的特点和适用范围。
USB接口简单易用，适合低速或单相机应用；GigE接口具有较高的带宽和较低的延迟，适合多相机系统；Cameralink接口带宽更高，适合对带宽要求较高的应用。
在选择工业相机时，需要考虑相机与系统的接口兼容性以及所需的带宽和延迟。
4. 传感器尺寸工业相机的传感器尺寸决定了相机能够接收到的光线量。
较大的传感器尺寸通常能够捕捉到更多的光线，从而在低光条件下获得更好的图像质量。
然而，较大的传感器尺寸也意味着更高的成本。
在选型时，需要权衡图像质量和成本之间的关系。
5. 光谱范围光谱范围指的是相机能够接受的光的波长范围。
不同的应用可能需要不同的光谱范围。
例如，在红外成像和近红外成像应用中，相机需要具备较宽的光谱范围。
因此，在选型时，需要根据应用需求来确定相机所需的光谱范围。
常见工业相机类型以下是一些常见的工业相机类型：1. 黑白相机黑白相机只能捕捉黑白图像，但由于没有彩色滤镜的影响，黑白相机具有更高的灵敏度和动态范围。
黑白相机常用于需要高质量图像的应用，如机器视觉、医学成像和印刷检测等。
解读四大类面阵工业相机之特点
工业相机，选择TEO。
解读四大类面阵工业相机之特点工业相机是机器视觉系统必不可少的核心组件，其也有很多不同的类别和不同的分类标准。
而按其传感器的结构特性不同，工业相机可以分为面阵相机与线阵相机两种。
其中，面阵相机是以面为单位来进行图像采集的成像工具，可以一次性获取完整的目标图像，具有测量图像直观的优势，在目标物体的形状、尺寸，甚至温度等方面的测量应用上发挥着至关重要的成像作用。
面阵相机按照其图像传感器的结构或排列方式的不同，分为帧转移、隔列转移、线转移以及全帧转移四种类型，而每种类型的面阵相机都有着各自的特点。
1、帧转移面阵相机帧转移面阵相机的CCD图像传感器是由成像区、暂存区和水平移位寄存器这三部分构成的，成像区是由并行排列的若干个电荷耦合沟道组成的，暂存区的结构和单元数目都与成像区相同，暂存区与水平移位寄存器均被金属铝所遮蔽。
在使用帧转移面阵相机进行成像时，被摄目标物体会经物镜成像到传感器中的成像区，进入场正程，在此期间，被摄光学图像将转变成电荷包“图像”并进行累积。
随后进入场逆程，此时，成像区中所积累的信号电荷会迅速转移到暂存区。
再一次进入场正程后，暂存区与水平读出寄存器就会在这个阶段按行周期工作，在行逆程期间，暂存区的信号电荷会产生一行的平行移动，在行逆程结束进入行正程期间后，暂存区的电荷位置保持不变，水平读出寄存器最终输出一行视频信号，实现成像。
帧转移面阵相机的特点就在于其结构简单、填充因子较大以及势阱容量较高，但快门速度不快等方面。
2、隔列转移面阵相机隔列转移面阵相机的CCD图像传感器的成像单元是呈二维排列的，其中每列成像单元都会被遮光的读出寄存器及沟阻隔开，同时，成像单元与读出寄存器之间还有转移控制栅。
隔列转移面阵相机是在PAL电视制式模式下进行工作的，在场正程期间，成像区会进行光积分，同时，移位寄存器会将每一列的信号电荷向水平移位寄存器中转移。
进入场逆程期间后，转移栅上会产生一个正脉冲，再将成像区的信号电荷并行地转移到垂直寄存器中。
机器工业镜头分类有哪些？
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发 机器工业镜头分类有哪些？工业镜头的功能主要就是光学成像，工业镜头是机器视觉系统中必不可少的组件，对成像质量有着关键性的作用。
成像质量的主要指标包括：分辨率、对比度、景深及各种像差，工业镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大。
选择工业镜头需要考虑到通用性、兼容性和标配性，其接口类型比较少。
不像民用镜头那样，不同厂商，镜头接口也基本上是五花八门的，相互兼容性比较差。
工业镜头种类繁多，可按焦距、按视场、按结构进行分类区别。
下面则根据工业镜头和工业相机之间的不同接口类型进行整理分类。
工业相机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、M42接口、M50接口等。
接口类型的不同和工业镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。
根据接口类型，对常用的接口进行介绍：包括C接口镜头、CS接口镜头、U接口镜头和特殊接口镜头。
C型镜头上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发 目前机器视觉领域使用最多的接口类型，即C口镜头（C-Mount），后口为25mm直径的螺丝口接口，像面尺寸：2/3 / 1/2 英寸，高清镀膜，玻璃镜片，金属外壳，光圈无档位变换，有光圈值标示和聚焦值标示，光圈能够全开与全关。
CS型镜头是C接口的缩短类型。
标准的C接口法兰焦距为17.526mm，而CS接口的法兰焦距为12.5mm。
同时相机的接口也有C与CS之分。
一般来说，C接口的镜头只能用于C接口的相机，CS接口的镜头应用于CS接口的相机。
U型镜头一种可变焦距的镜头，其法兰焦距为47.526mm或1.7913in，安装罗纹为M42×1。
主要设计作35mm照片应用（如国产和进口的各种135相机镜头），可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵，但是建议不要用短焦距镜头。
上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
工业相机分类简介
工业相机分类简介
工业相机/摄像机，相比与民用的相机/摄像机它有高的图像稳定性、图像质量、传输能力和抗干扰能力等，因而价格也相比民用相机贵。
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成小型高清工业相机为有序的电信号。
相机按照芯片类型、传感器结构特性、扫描方式、分辨率大小、输出信号方式、输出色彩、输出信号速度、响应频率范围等有着不同的分类方法。
1、按照芯片类型：可以分为CCD相机、CMOS相机；
2、按照传感器的结构特性：可以分为线阵相机、面阵相机；
3、按照扫描方式：可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；
4、按照分辨率大小：可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；
5、按照输出信号方式：可以分为模拟相机、数字相机；
6、按照输出色彩：可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；
7、按照输出信号速度：可以分为普通速度相机、高速相机；
8、按照响应频率范围：可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机。
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机器视觉系统中相机的分类
机器视觉系统中相机的分类工业相机作为机器视觉系统中的核心部件，对于机器视觉系统的重要性是不言而喻的。
依据分类的不同，相机又分为许多种。
下面我们来总结一下。
1按芯片技术分类：CCD相机VSCMoS相机芯片主要差异在于将光转换为电信号的方式。
对于CCD传感器，光照耀到像元上，像元产生电荷，电荷通过少量的输出电极传输并转化为电流、缓冲、信号输出。
对于CMC)S传感器，每个像元自己完成电荷到电压的转换，同时产生数字信号。
2按靶面类型分类：面阵相机vs线阵相机相机不仅可以依据传感器技术进行区分，还可以依据传感器架构进行区分。
有两种主要的传感器架构：面扫描和线扫描。
面扫描相机通常用于输出直接在监视器上显示的场合。
线扫描相机用于连续运动物体成像或需要连续的高辨别率成像的场合。
线扫描相机的一个自然的应用是静止画面(WebInSPeCtiOn)中要对连续产品进行成像，比如纺织、纸张、玻璃、钢板等。
同时，线扫描相机同样适用于电子行业的非静止画面检测。
像德国KaPPa相机依据它CCD的规格也会有线阵、面阵之分。
3按输出模式分类：模拟相机vs数字相机依据相机数据输出模式的不同分为模拟相机和数字相机，模拟相机输出模拟信号，数字相机输出数字信号。
模拟相机和数字相机还可以进一步细分，比如德国KaPPa相机按数据接口又包括：USB2.0接口、EE1394a/FireWire.CameraLink接口、千兆以太网接口。
模拟相机分为逐行扫描和隔行扫描两种，隔行扫描相机又包含EIA、NTSC›CeIR、PAL等标准制式。
有关接口技术的具体介绍请参考采集卡及采集技术部分。
4彩色相机vs黑白相机黑白相机直接将光强信号转换成图像灰度值，生成的是灰度图像；彩色相机能获得景物中红、绿、蓝三个重量的光信号，输出彩色图像。
彩色相机能够供应比黑白相机更多的图像信息。
彩色相机的实现方法主要有两种，棱镜分光法和Bayer滤波法。
棱镜分光荣色相机,采用光学透镜将入射光线的R、G、B重量分别，在三片传感器上分别将三种颜色的光信号转换成电信号(如下图所示)，最终对输出的数字信号进行合成，得到彩色图像。
工业相机分类
工业相机分类工业相机是一种用于机器视觉应用的相机，它由传感器和图像处理硬件组成。
它可以捕捉高分辨率图像并将其传输给电脑，从而帮助实现自动驾驶软件、机器视觉传感器、机器视觉测试系统、工业机器人、精密检测等机器视觉任务。
工业相机的类型有很多，主要分为以下几类：传感器类型，格式，结构，物理接口类型，分辨率，帧率，输出数据格式等。
1）传感器类型。
传感器是工业相机的核心，它可以捕捉到较低的分辨率的图像和较高的分辨率的图像。
目前有CMOS和CCD两种传感器，分别由康明斯和西门子生产。
CMOS传感器可以捕捉到较低的分辨率的图像，但是其成本较低。
而CCD传感器可以捕捉到较高的分辨率的图像，但是其成本较高。
2）格式。
工业相机的格式有很多，常见的格式有超4:3，甜甜圈，全尺寸，.5等。
超4:3是最新的格式，它能够提供更高的清晰度和更高的帧率。
甜甜圈格式可以捕捉到较高的分辨率的图像，但是它的帧率较低。
.5格式是最小的格式，可以捕捉到较低的分辨率的图像，但是它的帧率较高。
3）结构。
工业相机的结构也有很多，常见的有紧凑型，大小形和普通形等。
紧凑型相机可以提供更小的尺寸，更低的功耗和噪声，更高的成像质量，更高的帧率，更灵敏的传感器，更快的图像传输速度等优势，是应用在一些苛刻环境下的佳选。
而大小形则更适合应用于多种环境，其尺寸更大，但也更耐用面广。
4）物理接口类型。
工业相机的物理接口类型也有很多，包括USB，GigE，CameraLink等。
USB可以提供更高的数据传输速度，更小的体积，更低的成本，是一种常见的物理接口。
GigE可以提供最高的数据传输速度，更高的图像质量，更宽的传感器范围，是一种常见的物理接口。
CameraLink可以提供更低的错误率，更快的图像传输速度，更高的帧率，是一种常见的物理接口。
5）分辨率。
工业相机的分辨率也有很多，包括VGA，SVGA，XGA，UXGA等。
VGA可以捕捉到较低的分辨率的图像，但是它的帧率也较低。
工业相机的选型规则
工业相机得选型规则工业相机就是机器视觉系统中得一个关键组件,其最本质得功能就就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序得电信号。
选择合适得相机也就是机器视觉系统设计中得重要环节,相机不仅就是直接决定所采集到得图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统得运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、工业CCD摄像头得选择,给大家介绍一些经验。
1、选择工业相机得信号类型工业相机从大得方面来分有模拟信号与数字信号两种类型。
模拟相机必须有图像采集卡,标准得模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也就是固定得,25帧每秒。
另外还有一些非标准得信号,多为进口产品,那么成本就就是比较高了,性价比很低。
所以这个要根据实际需求来选择。
另外模拟相机采集到得就是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。
模拟信号可能会由于工厂内其她设备(比如电动机或高压电缆)得电磁干扰而造成失真。
随着噪声水平得提高,模拟相机得动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。
动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。
工业数字相机采集到得就是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机得动态范围更高,能够向计算机传输更精确得信号。
2、工业相机得分辨率需要多大。
根据系统得需求来选择相机分辨率得大小,下面以一个应用案例来分析。
应用案例:假设检测一个物体得表面划痕,要求拍摄得物体大小为10*8mm,要求得检测精度就是0、01mm。
首先假设我们要拍摄得视野范围在12*10mm,那么相机得最低分辨率应该选择在:(12/0、01)*(10/0、01)=1200*1000,约为120万像素得相机,也就就是说一个像素对应一个检测得缺陷得话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见得就是130万像素得相机,因此一般而言就是选用130万像素得相机。
工业相机种类及特点介绍
工业相机种类及特点介绍
工业相机是专门用于工业领域的相机，用于机器视觉、自动化
生产和质量检测等应用。
根据不同的应用需求，工业相机可以分为
以下几种类型，并且具有各自的特点：
1. 传统CCD相机，传统的工业相机采用CCD（电荷耦合器件）
传感器，具有高分辨率、低噪声和良好的灵敏度，适用于需要高质
量图像的应用，如精密测量和检测。
2. CMOS相机，CMOS（互补金属氧化物半导体）工业相机在近
年来得到了广泛应用，它具有低功耗、高集成度和成本低的优点，
适用于高速运动物体的捕捉和工业自动化生产线上的实时监控。
3. 高速相机，高速工业相机专门用于捕捉高速运动物体的图像，具有快速的帧率和快速的曝光时间，适用于汽车碰撞测试、高速流
水线上的质量检测等领域。
4. 红外相机，红外工业相机可以捕捉红外光谱范围内的图像，
适用于夜视、热成像和特殊材料的检测等特殊应用领域。
5. 3D相机，3D工业相机可以获取物体的三维信息，适用于机器人视觉导航、三维测量和检测等领域。
以上是常见的工业相机种类及其特点，不同类型的工业相机在不同的应用场景下具有各自的优势和局限性，选择合适的工业相机需要根据具体的应用需求进行综合考虑。
浅谈工业相机的不同名称
浅谈工业相机的不同名称近年来，随着机器视觉技术的迅速发展，工业相机作为机器视觉图像处理的核心部件，被应用的越来越广泛。
我们会经常看到工业相机、工业摄像机、工业摄像头、工业照相机、工业数码相机等等名称，在用户选择工业相机的时候被这些名称搞的一头雾水，开始非常繁琐的名称分辨工作，需要花费很多精力来分辨这几个名称之间究竟有什么区别，但是费了九牛二虎之力也未能搞清楚，导致周期长，难度大，浪费很多精力。
维视图像（Microvision)公司根据多年的研发、咨询、生产以及项目经验来大概谈一下工业相机的不同名称应该怎么来分辨。
工业相机相对民用数码相机来讲，起步较晚，发展时间较短，行业内没有一个标准叫法，因其除了和民用相机的使用对象不一样外，成像原理大致相同，只是一个给风景和人照相，一个给工业产品照相，所以大部分人称其为工业相机。
但是，很多人因为所处的行业、使用的要求不一样，就会根据自己的理解来命名工业相机，例如：有些人需要在工业环境下进行录像，他们就会根据自己对民用摄像机的理解，取名叫工业摄像机，因为民用数码相机是用来照相的，民用摄像机是用来录像的；还有一些人最早接触监控用的摄像头，所以在工业环境下使用的时候，就根据自己的理解加上工业两字，命名为工业摄像头；以此类推，工业照相机、工业数码相机的称呼就不难理解了。
其实，工业相机完全没有必要像民用相机那样分类那么详细。
在现实的具体购买过程中，往往很多用户会很纠结，自己需要用录像功能，买一个照相的怎么用？要照相功能买一个录像的怎么用？然后就在名称上不断钻研、纠结，到最后还是没有选到一款自己认为合适的工业相机，心中会感觉很不踏实。
根据维视图像的经验，大家完全没有必要用民用数码相机的思维来死搬硬套工业相机的命名，在名称上浪费时间。
工业相机，一般来讲都是用计算机来控制其拍照、录像、调整参数等等功能，具有完备的SDK，并且这些开发包完全公开调用源码，比如维视图像的MV-EM系列千兆网工业相机、1300系列USB工业相机等，都具有完善的SDK二次开发包，照相、录像等常用的功能都已完全实现，如果还有一些其它功能比较特殊的，客户也可以根据自己的需求再做软件开发，将程序嵌入其中都是很容易的事情。
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机器视觉系统中常用工业相机的分类
根据不同感光芯片划分
我们知道感光芯片是摄像机的核心部件，目前摄像机常用的感光芯片有CCD和CMOS
两种：
１．CCD摄像机，CCD称为电荷耦合器件，CCD实际上只是一个把从图像半导体中出
来的电子有组织地储存起来的方法。
称为互补金属氧化物半导体，CMOS实际上只是将晶体管２．CMOS摄像机，CMOS“”
放在硅块上的技术，没有更多的含义。
表示互补金属氧化物半导体，但是不论CCD 表示电荷耦合器件而CMOS“”
尽管CCD“”
对于图像感应都没有用，真正感应的传感器称做图像半导体，CCD和CMOS
或者CMOS“”
传感器实际使用的都是同一种传感器图像半导体，图像半导体是一个P N结合半导体，能
“”
够转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。
电子的数量被计算信号的电压，光线进入图像半导体得越多，电子产生的也越多，从传感器输出的电压也越高。
1
因为人眼能看到Lux照度（满月的夜晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到的照度
传感器感光度的到倍，所以目前一般CCD摄像机的图像质范围在Lux，是CMOS310
0.1~3
量要优于CMOS摄像机。
CMOS可以将光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字
信号处理器和计算机接口控制电路集成在一块硅片上，具有结构简单、处理功能多、速度快、耗电低、成本低等特点。
CMOS摄像机存在成像质量差、像敏单元尺寸小、填充率低等问题，年后出现了有源像敏单元结构，不仅有光敏元件和像敏单元的寻址开关，而且还1989“”
有信号放大和处理等电路，提高了光电灵敏度、减小了噪声，扩大了动态范围，使得一些参数与CCD摄像机相近，而在功能、功耗、尺寸和价格方面要优于CCD，逐步得到广泛的应用。
CMOS传感器可以做得非常大并有和CCD传感器同样的感光度，因此非常适用于特殊
应用。
CMOS传感器不需要复杂的处理过程，直接将图像半导体产生的电子转变成电压信号，因此就非常快，这个优点使得CMOS传感器对于高帧摄像机非常有用，高帧速度能达
到到帧秒。
400100000/
按输出图像信号格式划分
模拟摄像机
模拟摄像机所输出的信号形式为标准的模拟量视频信号，需要配专用的图像采集卡才能
转化为计算机可以处理的数字信息。
模拟摄像机一般用于电视摄像和监控领域，具有通用性好、成本低的特点，但一般分辨率较低、采集速度慢，而且在图像传输中容易受到噪声干扰，导致图像质量下降，所以只能用于对图像质量要求不高的机器视觉系统。
常用的摄像机输出信号格式有：
中国电视标准，行，场
PAL（黑白为CCIR），62550
NTSC（黑白为EIA），52560
日本电视标准，行，场
SECAM
S-VIDEO
分量传输
数字摄像机
数字摄像机是在内部集成了A/D转换电路，可以直接将模拟量的图像信号转化为数字信息，不仅有效避免了图像传输线路中的干扰问题，而且由于摆脱了标准视频信号格式的制约，对外的信号输出使用更加高速和灵活的数字信号传输协议，可以做成各种分辨率的形式，出现了目前数字摄像机百花齐放的形势。
常见的数字摄像机图像输出标准有：IEEE1394
USB2.0
DCOM3
RS-644 LVDS
Channel Link LVDS
Camera Link LVDS
千兆网
按像元排列方式划分
面阵摄像机
面阵摄像机是我们常见的形式，其像元是按行列整齐排列的，每个像元对应图像上的一
个像素点，我们一般所说的分辨率就是指像元的个数。
需要指出的是我们计算机中的彩色图
、、三个值来表示，但我们一般的彩色摄像机却并不是这样的，像一般是每个像素点由R G B
下面分别进行介绍：
黑白摄像机，每个像素点对应一个像元，该像元对于各种波长的光具有较一致的敏感度，采集得到的只是每个像素点的灰度值。
、、三采用BAYER转化的单片彩色摄像机，这种摄像机的每个像素点实际只对应R G B 、、三种像元按一定的规律排列，我们实际所得到的每个像素点的
种之一的像元，R G B
、、三原色的数值是根据该像素点及其周围若干点的三色数值进行BAYER插分计算而R G B
来的，所以这种摄像机所得到的图像往往不能得到很好的彩色效果，尤其是对应边缘位置会有较明显的色彩失真和细节的丢失。
目前我们常见的彩色摄像机一般是这种形式的，其价格和同档次的黑白摄像机相近。
BAYER彩色摄像机原理图
、、三个感光元件，采用分光3CCD彩色摄像机，这种摄像机每个像素点对应有R G B
、、三色的数值棱镜将入射光线分别折射到三个CCD靶面上，分别进行光电转换得到R G B
（见下图）。
这种摄像机得到的图像质量好，没有细节丢失的问题，但由于摄像机结构复杂，所以一般较昂贵。
另外由于这种摄像机采用了分光棱镜的方式，光线到达每个CCD靶面的
光程是不一样的，所以需要镜头做针对性的设计才能达到比较好的图像效果，所以使用
3CCD的摄像机还需要配备专用的镜头。
3CCD彩色摄像机原理图
线阵摄像机
线阵摄像机是一种比较特殊的形式，其像元是一维线状排列的，即只有一行像元，每次
只能采集一行的图像数据，只有当摄像机与被摄物体在纵向相对运动时才能得到我们平常看到的二维图像。
所以在机器视觉系统中一般用于被测物连续运动的场合，尤其适合于运动速度较快、分辨率要求较高的情况。
黑白摄像机，也是最常用的线阵摄像机，每个像素点对应一个像元，采集得到的是灰度
图像。
、、三行像元，分别对红、绿、兰三种波长3Line彩色摄像机，该摄像机的具有R G B
、、三个通道的数值，形成彩色的图像数据。
需
的光敏感，所以每个像素点都会对应R G B
要注意的是，由于R G B
、、三行像元在同一时刻所采集的并非同一位置的信息（见图），在实际应用中需要进行运动校正才能得到所需的彩色图像。
一般的摄像机都提供内部进行运动校正处理的功能，但对于对比度非常高的图像边缘还是容易出现色彩失真的现象。
3CCD3
彩色摄像机，与面阵的CCD摄像机原理相同，采用分光棱镜将入射光线分别折
、、三色的数值。
图像质量好，但需配射到三个CCD靶面上，分别进行光电转换得到R G B
备专用镜头。