一、工業(yè)相機(jī)參數(shù)
1、分辨率
分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù),由相機(jī)所采用的芯片分辨率決定,在采集圖像時(shí),相機(jī)的分辨率對(duì)檢測(cè)精度有很大的影響,在對(duì)同樣大的視場(chǎng)(景物范圍)成像時(shí),分辨率越高,對(duì)細(xì)節(jié)的展示越明顯。
- 面陣相機(jī):640x480、1280x960和5472x3648等等;
- 線陣相機(jī):2k(2048*1每次拍攝1行,2048列)、4k\8k\16k等;
2、幀率/行頻
- 面陣相機(jī):fps 幀率,每秒采集的最大圖片數(shù)量;
- 線陣相機(jī):例16kHz 行頻,每秒采集的最大行數(shù),最大圖像分辨率為分辨率*行頻(例2048x16k);
3、像元尺寸
像元尺寸是指一個(gè)像素的實(shí)際物理大小,從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力,一般情況下,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數(shù)量越多,在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。
像元尺寸和像元數(shù)(分辨率)共同決定了相機(jī)靶面的大小,通常工業(yè)相機(jī)像元尺寸為2μm~14μm。
4、曝光時(shí)間
曝光時(shí)間是為了將光投射到照相感光材料的感光面上,快門所要打開的時(shí)間。曝光時(shí)間和實(shí)際的幀率成反比,也就是曝光時(shí)間越長,實(shí)際的采集幀率會(huì)越低,一般為3um-10ms。
5、動(dòng)態(tài)范圍
動(dòng)態(tài)范圍是用來描述每個(gè)像素能夠分辨出的灰度等級(jí),寬動(dòng)態(tài)范圍能夠使場(chǎng)景中亮場(chǎng)和暗場(chǎng)部分的細(xì)節(jié)同時(shí)被清晰的記錄下來。動(dòng)態(tài)范圍值越大,意味著工業(yè)相機(jī)可以拍攝物體明暗程度的范圍越寬。常見的值為50-80db。
6、靶面尺寸(傳感器尺寸)
靶面尺寸:1/n",這里指的是傳感器(工作區(qū)域?yàn)榫匦危?duì)角線長度為1/n英寸,但這里英寸和mm的換算關(guān)系并不是1英寸=25.4mm,而是=16mm。下面列舉了一些常用的靶面尺寸:
- 1.1" 英寸——靶面尺寸為 寬12 mm * 高12 mm ,對(duì)角線17 mm;
- 1" 英寸——靶面尺寸為 寬12.7 mm * 高9.6 mm ,對(duì)角線16 mm;
- 2/3" 英寸——靶面尺寸為 寬8.8 mm * 高6.6 mm ,對(duì)角線11 mm;
- 1/1.8"英寸——靶面尺寸為 寬7.2 mm * 高5.4 mm ,對(duì)角線 9 mm;
- 1/2" 英寸——靶面尺寸為 寬6.4 mm * 高4.8 mm ,對(duì)角線 8 mm;
- 1/3" 英寸——靶面尺寸為 寬4.8 mm * 高3.6 mm ,對(duì)角線 6 mm;
- 1/4" 英寸——靶面尺寸為 寬3.2 mm * 高2.4 mm ,對(duì)角線 4 mm;
下面是1/2’'英寸的靶面尺寸示意圖:
7、像素深度
像素深度是指每位像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù),通常用多少比特位表示。一般,每個(gè)像素的比特位數(shù)多,表達(dá)圖像細(xì)節(jié)的能力強(qiáng),這個(gè)像素的灰階值更加豐富、分得更細(xì),像素的灰階深度就更深,但同時(shí)數(shù)據(jù)量也越大,影響系統(tǒng)的圖像處理速度,因此也需慎重選擇。
常見的是8bit、10bit、12bit。分辨率和像素深度共同決定了圖像的大小。
二、工業(yè)相機(jī)分類
1、按照?qǐng)D像顏色分類
圖像顏色不同可以分為黑白相機(jī)和彩色相機(jī):相同分辨率下,黑白工業(yè)相機(jī)相比彩色工業(yè)相機(jī)精度更高,檢測(cè)圖像邊緣時(shí),黑白工業(yè)相機(jī)成像效果更好。如果需要處理項(xiàng)目與圖像顏色有關(guān),彩色工業(yè)相機(jī)效果更佳。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-474566.html
2、按照芯片類型分類
芯片類型不同可以分為CCD相機(jī)和CMOS相機(jī):CCD工業(yè)相機(jī)具有體積小重量輕、低功耗、響應(yīng)速度快、像素集成度高等優(yōu)勢(shì),CMOS工業(yè)相機(jī)具有高速成像、高幀率、高性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-474566.html
3、按照傳感器的結(jié)構(gòu)特性分類
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面陣相機(jī)
面陣相機(jī)是一種可以一次性的獲取圖像并能及時(shí)進(jìn)行圖像采集的相機(jī)。應(yīng)用范圍比較廣,例如面積、形狀、尺寸、位置,甚至溫度等測(cè)量,這種相機(jī)可以快速準(zhǔn)確的獲取二維圖像信息,而且具有非常直觀的測(cè)量圖像。適用于靜態(tài)拍攝。
優(yōu)點(diǎn):直接獲取二維圖像信息,測(cè)量圖像直觀。方案簡單,容易實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用面較廣。
缺點(diǎn):像元總數(shù)多,幀率相對(duì)線陣低很多。。
- 線陣相機(jī)
線陣相機(jī)是采用線陣圖像傳感器的相機(jī)。呈現(xiàn)出線狀,雖然也是二維圖像,但是很長,適用于動(dòng)態(tài)拍攝,通常只在兩種情況下使用這種相機(jī):一、被測(cè)視野為細(xì)長的帶狀,多用于滾筒上檢測(cè)的問題。二、需要極大的視野或極高的精度。特殊的工業(yè)相機(jī),只有一行感光元素,因此可以用高速掃描和高分辨率,應(yīng)用于連續(xù)檢測(cè)的領(lǐng)域,比如金屬,塑料,紙和纖維等,被測(cè)物體勻速運(yùn)動(dòng),可以對(duì)圖片一行一行處理,或者組成多張進(jìn)行處理。
三、工業(yè)相機(jī)選型
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線掃選型方法
a、計(jì)算分辨率:幅寬/最小檢測(cè)精度=每行所需要的像素;
b、確定像素精度:幅寬/像素?cái)?shù)=像素精度;
c、確定行頻:每秒運(yùn)動(dòng)速度/像素精度=理想行頻;
d、根據(jù)分辨率與行頻,選定相機(jī)
例子:幅寬1800mm,精度1mm,運(yùn)動(dòng)速度25000mm/s,選擇合適的相機(jī)。
分辨率:1800/1=1800,選擇2k相機(jī);
像素精度:1800/2048(2k)=0.9;
行頻:25000/0.9=27.8kHz;
因此,可以選擇行頻大于28kHz的2k線掃相機(jī);
鏡頭選型步驟:
a、sensor長度 = 像元尺寸 x 像素?cái)?shù)=0.01mm x 2048(2k)=20.48mm;
b、焦距=(sensor長度 x 物距)/ 幅寬 = 20.48 x1000 /1800 = 11.38mm; -
面陣選型方法
已知:被檢測(cè)物體大小A x B,要求分辨率小于C,工作距離為D。
相機(jī)選型步驟:
a、相機(jī)的最低分辨率 F =(A x B)/(C x C);
b、相機(jī)在選型時(shí),最好缺陷面積占3-5個(gè)像素,因此相機(jī)的分辨率應(yīng)該大于3F;
鏡頭選型步驟:
a、計(jì)算短邊像素?cái)?shù)E=B/C,保證相機(jī)短邊和長邊像素?cái)?shù)都要大于E;
b、像元尺寸=產(chǎn)品短邊尺寸B/相機(jī)短邊視野范圍;
c、放大倍率=相機(jī)芯片短邊尺寸/相機(jī)短邊的視野范圍;
d、可分辨的產(chǎn)品精度=像元尺寸/放大倍率(判斷是否小于C);
e、焦距=工作距離/(1+1/放大倍率),單位:mm;
f、像面分辨率要大于1/(2x0.1x放大倍率),單位:lp/mm;
實(shí)際選擇時(shí),還需考慮畸變、景深等。
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