机器视觉系统中常用工业相机的分类
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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机器视觉中用的工业相机与普通相机的区别
机器视觉中用的工业相机与普通相机的区
别
机器视觉系统就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。
机器视觉相机的目的是将通过镜头投影到传感器的图像传送到能够储存、分析和(或者)显示的机器设备上。
作为机器的“眼睛”,相机占据非常重要的地位。
按照不同标准可分为标准分辨率数字相机和模拟相机等。
根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机线扫描CCD和面阵CCD;单色相机和彩色相机。
那么工业相机和我们日常生活中用的普通相机有什么区别呢?
1、工业相机的快门时间非常短,可以抓拍快速运动的物体,工业相机的快门时间般都是微秒级的,配合光源、频闪控制器以及全屏曝光,可以有效解决拖影等问题。
2、工业相机的拍摄速度远远高于一般相机。
工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅甚至更多的图片,而一般相机只能拍摄2-3幅图像,相差甚远。
3、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而一般摄像机的图像传感器是隔行扫描的,甚至是隔三行扫描的。
逐行扫描的图像传感器生产比较困难,成品率低,出货量也少,例如Dalsa、avt等,价格相对比较昂贵。
4、工业相机输出的是裸数据,其光谱范围也往往比较宽,比较适台进行高质量的图像处理算法,普遍应用于机器视觉系统中。
而一般相机(DSC)拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了MPEG压缩,图像质量也较差。
由于工业相机区别于普通相机的技术优势,工业相机更多的应用到各大领域中。
机器视觉系统中的工业相机
机器视觉系统中的工业相机电气工程师项目设计流程：一个项目中，电气工程师要做的设计思路西门子S7-1200/1500PLC的结构化程序编程模式/套路S7-1200/1500PLC用FB284库指令控制伺服驱动器的程序PLC定位控制基础：电子齿轮比对脉冲当量和电机转速的调整作用步进电动机与交流伺服电动机的性能比较，来看看跟你知道的一样吗？怎样用软件进行交流伺服驱动器的增益自动调整？变频器的常见故障诊断与处理，码了五千字，一篇文章搞定变频器的种类多种多样，根据负载特性怎么选择变频器呢？电工最基础、最核心的知识是掌握电的回路（九）：二次控制回路怎么让两台伺服电机比例同步运行？伺服驱动器要做哪些设置？平台合作，电工450+/天，钳工430+/天，电焊工500+/天，调机450+/天，CNC500+/天，电气工程师1000+/天机器视觉系统中的工业相机相机也叫摄像机，有专门用于工业摄像的相机，叫工业相机。
相对于传统的民用相机而言，工业相机具有较强的图像稳定性、传输能力和抗干扰能力。
一、工业相机按其感光器（将光信号转换为电子信号的芯片）的不同，可分为：CCD相机和CMOS相机。
1、CCD相机CCD相机的特点：以电荷为信号，CCD芯片通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大、输出图像信号。
2、CMOS相机CMOS相机的特点：以电压作为信号，CMOS芯片集成光敏元件阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器，集成度高、设计灵活、功耗低、传输快、动态范围宽，可直接输出数字信号。
▼ CCD相机与CMOS相机对照表二、工业相机按传感器的结构特性（扫描方式）分为：线阵相机和面阵相机。
1、线阵相机的图像采集口呈“线”状，适合且只能作为线性条状视野的场合，可以在较宽的视野上提高分辨率。
2、面阵相机的图像采集口呈“面”状，可以快速、准确地获取二维图像信息，应用范围较广。
三、按输出信号方式分为：模拟相机和数码相机。
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。
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。
工业相机基础知识介绍
工业相机基础知识介绍工业相机又俗称工业照相机或者工业摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相机。
CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。
它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。
CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。
这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。
典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。
CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。
CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70 年代初，90 年代初期，随着超大规模集成电路(VLSI) 制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。
CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。
目前，CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。
工业相机的分类任何东西分类一定有它自己的分类标准，工业相机也不例外，按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机；按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机；按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机；按照输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机；按照响应频率范围可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。
工业相机分类
工业相机分类
工业相机是用于实现机器视觉的重要设备，它能够捕捉和处理高精度图像信息，从而更好地满足工业生产的精确度要求。
现有的工业相机主要分为三种：CCD相机、CMOS成像器和红外相机。
CCD相机具有更高的图像质量，更强的适应性，更强的抗干扰性能，而且易于硬件实现，但其成本更高。
它是由千余个照射晶体（也称为电子像素）组成的探测器，能够将光捕捉为电子信号，转换为画面。
CCD相机一般用于检测尺寸精确或受光强度影响较大的物体的形状、尺寸、位置和颜色，适用于精密检测、运动检测和精确定位等应用。
CMOS成像器是一种新型的成像技术，使用像素级别的栅栅控制，可以获得更高的灵敏度。
此外，它比CCD相机更加便宜，更加节能，更灵活，可在更小的尺寸和低成本实现更高的分辨率。
由于其具有多种传感器技术，可以满足各种视觉操作和自动检测的要求。
红外相机是一种利用红外线技术检测物体的成像设备，能够捕捉热释红外光波的非可见的视觉信息，用于检测物体的色度、外观特征等。
现在，由于红外相机的功能及其它特点，它已经被广泛应用于机器视觉、热成像检测、无换热检测、火焰检测等领域。
总而言之，CCD相机和CMOS成像器以及红外相机是当今使用最广泛的工业相机，它们的优点和特性各不相同，在很多应用场景中都能发挥极大的作用，为工业自动化带来更大的便利。
如今，工业
相机已成为机器视觉技术开发关键领域，它将在工业生产中获得更大的发展空间，为世界工业技术的发展作出贡献。
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。
工业相机分类
工业相机分类
，大致可以分为以下几类：
（1）数码相机：具有高解析度、快速运动捕捉能力等特点，可供户外摄影、室内摄影技术应用的数码相机；
（2）红外相机：通过捕捉红外线处的辐射热，实现夜间拍摄或湿地拍摄等；
（3）工业3D相机：用于捕捉立体图像的新型数字相机，可以获得全方位的三维图像；
（4）PC卡式相机：利用PC卡连接电脑实现视觉输出，适用于动态拍摄等场景；
（5）高速相机：通过改变快门速度和光源，用于捕捉高速运动物体的动态图像；
（6）线阵相机：用于捕捉精确物体形状的数字相机，可以比较准确的获取体素的维度；
（7）长焦静态相机：用于捕捉远距离图像的数字相机，可以获取更高分辨率的图像。
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。
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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机器视觉系统之相机篇
—工业数字相机篇机器视觉系统主讲人：张勇中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司工业摄像机分类按输出图像信号格式划分n 模拟摄像机ØPAL （黑白为CCIR ）ØNTSC （黑白为EIA ）n 数字摄像机ØIEEE1394ØUSB2.0ØCamera Link ØGigE工业摄像机分类按像素排列方式划分n 面阵摄像机Ø黑白摄像机ØBayer 彩色相机Ø3CCD 彩色相机（分光棱镜）n 线阵摄像机Ø黑白摄像机Ø3Line 彩色摄像机Ø3CCD 彩色摄像机（分光棱镜）工业摄像机靶面尺寸和分辨率靶面尺寸1’2/3’1/1.8’1/2’1/3’1/4’宽x 高(m m )12.8x 9.68.8x 6.67.18x 5.326.4x 4.84.8x 3.63.6x 2.7V G AS V G A X G A S X G AU X G A分辨率659x 494782x 5821034x 7791392x 10401628x 1236工业摄像机芯片分类按芯片类型划分：•C C D 摄像机•C MO S 摄像机C CD S e n s o r —全帧转移Output (Amplifier)Serial readout registerØ优点：填充因子(f i l lf a c t o r )可以达到非常高，甚至达到100%。
这样S e n s o r 灵敏度非常大。
Ø缺点：由于传输和读出使用的时钟相同，因此S e n s o r 上面的部分曝光时间比下面的长，这会造成S m e a r 现象。
为了解决这个问题，必须使用机械快门或闪光灯。
C CD S e n s o r —帧传输Ø优点：在曝光时间较长的情况下，S m e a r 现象比F u l l F r a m e A r r a y S e n s o r 小很多Ø缺点：由于需要两个S e n s o r ，因此成本非常高Light sensitive CCD-sensorShielded memory areaReadout register...............................C CD S e n s o r —行转移Ø转移时间约为1u s ，因此完全不存在S m e a r 现象。
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。
机器视觉相机介绍
机器视觉相机介绍成像芯片和相机是图像和机器视觉系统中最重要的器件，目前主要的成像器件有CCD和CMOS两种。
在科研领域，了解芯片的成像原理和主要参数对于产品的选型时非常重要的。
同样，相同的芯片经过不同的设计制造出的相机性能也可能有所差别。
一、芯片的主要参数在机器视觉中主要采用的两类光电传感芯片分别为CCD芯片和CMOS芯片，CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，CMOS是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor(互补金属氧化物半导体)的缩写。
无论是CCD还是CMOS，他们的作用都是通过光电效应将光信号转换成电信号（电压/电流），进行存储以获得图像。
1.像元尺寸像元尺寸指芯片像元阵列上每个像元的实际物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um,9um,7um, 6.45um,3.75um等。
像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力，像元尺寸越大，能够接收到的光子数量越多，在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。
对于弱光成像而言，像元尺寸是芯片灵敏度的一种表征。
2.灵敏度灵敏度是芯片的重要参数之一，它具有两种物理意义。
一种指光器件的光电转换能力，与响应率的意义相同。
即芯片的灵敏度指在一定光谱范围内，单位曝光量的输出信号电压（电流），单位可以为纳安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。
另一种是指器件所能传感的对地辐射功率（或照度），与探测率的意义相同。
单位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。
3.坏点数由于受到制造工艺的限制，对于有几百万像素点的传感器而言，所有的像元都是好的情况几乎不太可能，坏点数是指芯片中坏点（不能有效成像的像元或相应不一致性大于参数允许范围的像元）的数量，换点数是衡量芯片质量的重要参数。
4.光谱响应光谱响应是指芯片对于不同光波长光线的响应能力，通常用光谱响应曲线给出。
工业相机分类
工业相机分类
日益发展的工业应用，以及对图像处理技术极大的需求，使得工业相机已经成为科学研究和工业应用中不可或缺的工具。
工业相机可以捕获图像，以便进行进一步的图像处理，以及进行进一步的精准测量等操作。
工业相机可以根据不同的技术原理分为两大类：光学相机和数字相机。
通常情况下，光学相机是将光的反射或折射成图像，而数字相机则是用一组数字传感器集合来收集图像信息，然后将这些数字信息转换成图像。
细分到这两大类型下，可以进一步将工业相机分为以下几个类型： 1.扫描相机：它利用一条从像机头到像机尾的光线，在利用这条光线来扫描一个物体的一个表面，这样就能获得一幅完整的图像，也叫做平行扫描相机。
2.像元相机：它是能够拍摄出一张完整的图像的相机，它使用传感器来捕捉图像，所有像素均被捕捉，形成一张完整的图像。
3.一像素相机：简单来说就是逐行扫描，它使用一个单独的传感器像素芯片来捕获一行图像，然后扫描全部行数，从而获得一副完整的图像。
4.机阵列：它是由多个相机组成的系统，每个相机都能够捕获一部分的图像，当这些图像被组合在一起，就可以得到一个完整的图像了。
5.度相机：它具有能够捕获深度信息的功能，通过深度信息的获
取，可以获得物体的距离等信息，从而提供精确的数据。
以上就是工业相机的主要类型，它们在工业界不同程度地被广泛应用。
根据应用场景的不同，可以采用不同类型的相机来获取图像，以满足不同的测量或观察要求。
随着科技的发展，不断有新型工业相机出现，提供更加方便快捷的服务，并在缩小体积以及提升精度和测量速度方面给出了新的建议。
随着近几年的电子和智能化技术的发展，工业相机也将得到更好的运用，以满足和改善研究工作和工业应用的需求。
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。
２．CMOS摄像机，CMOS称为“互补金属氧化物半导体”，CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术，没有更多的含义。
尽管CCD表示“电荷耦合器件”而CMOS表示“互补金属氧化物半导体”，但是不论CCD 或者CMOS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 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。
因为人眼能看到1Lux照度（满月的夜晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到的照度范围在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍，所以目前一般CCD摄像机的图像质量要优于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，1989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400到100000帧/秒。
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：
PAL（黑白为CCIR），中国电视标准，625行，50场
NTSC（黑白为EIA），日本电视标准，525行，60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像一般是每个像素点由R、G、B三个值来表示，但我们一般的彩色摄像机却并不是这样的，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。
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 三种之一的像元，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
3CCD彩色摄像机，这种摄像机每个像素点对应有R、G、B三个感光元件，采用分光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三色的数值（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。
3Line彩色摄像机，该摄像机的具有R、G、B三行像元，分别对红、绿、兰三种波长的光敏感，所以每个像素点都会对应R、G、B三个通道的数值，形成彩色的图像数据。
需
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。
3CCD彩色摄像机，与面阵的3CCD摄像机原理相同，采用分光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三色的数值。
图像质量好，但需配备专用镜头。