工業(yè)相機輸入、輸出接口有哪些?在機器視覺檢測技術(shù)中,工業(yè)相機的輸入、輸出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種;知道被測物的長、寬、高以及要求的測量精度,如何來選擇CCD相機和工業(yè)鏡頭,選擇以上器件需要注意什么?首先要選擇合適的鏡頭。選擇鏡頭應(yīng)該遵循以下原則:1).與之相配的相機的芯片尺寸是多大;2).相機的接口類型是哪種的,C接口,CS接口還是其它接口;3).鏡頭的工作距離;4).鏡頭視場角;5).鏡頭光譜特性;6).鏡頭畸變率;7).鏡頭機械結(jié)構(gòu)尺寸。工業(yè)相機分辨率是用于度量位圖圖像內(nèi)數(shù)據(jù)量多少的一個參數(shù),通常用像素來表示。無錫工業(yè)Sony相機官網(wǎng)
一個鏡頭有它的最高分辨率N lp/mm,那么根據(jù)納奎斯特采樣(Shannon采樣)定理,至少需要配以2N/mm個空間采樣點。這個可以這樣來理解,1mm內(nèi)有N條黑白線對,那么就有N條白線和N條黑線總共2N條線。以相機的一個感光元對應(yīng)以一條白線或黑線,那么攝像機在1mm內(nèi)需要有2N個感光元來對應(yīng)N條白線和N條黑線,相機的感光元密度就是2N/mm。這時相機感光元件的分辨率和鏡頭的分辨率正好匹配。一句話總結(jié)上述結(jié)論,相機傳感器分辨率應(yīng)該是鏡頭分辨率的2倍,才能呈現(xiàn)完好的成像質(zhì)量,不會造成資源浪費。如果大于鏡頭分辨率的兩倍,則造成了相機性能的過剩,反之造成了鏡頭性能的過剩。長焦Sony相機在機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用中,高質(zhì)量的工業(yè)鏡頭能夠在分辨率、明銳度、景深等方面有更好的體現(xiàn)。
工業(yè)鏡頭選型:焦距是從鏡頭的中心點到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離(注意!,相機的焦距與單片凸透鏡的焦距是兩個概念,因為相機上安裝的鏡頭是多片薄的凸透鏡組成,單片凸透鏡的焦距是平行光線匯聚到一點,這點到凸透鏡中心的距離)。焦距的大小決定著視角的大小,焦距數(shù)值小,視角大,所觀察的范圍也大;焦距數(shù)值大,視角小,觀察范圍小。根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié),可分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類。根據(jù)工作距離計算焦距。所謂的工作距離,是指當(dāng)圖像在焦距范圍內(nèi)的時候,物體和照相機鏡頭前端的距離。
工業(yè)相機的信噪比什么意思?相機的信噪比定義為圖像中信號與噪聲的比值(有效信號平均灰度值與噪聲均方根的比值),象征了圖像的質(zhì)量,圖像信噪比越高,圖像質(zhì)量越好。工業(yè)相機中動態(tài)范圍是什么意思?相機的動態(tài)范圍表明相機探測光信號的范圍,動態(tài)范圍可用兩種方法來界定,一種是光學(xué)動態(tài)范圍,指飽和時很大光強與等價于噪聲輸出的光強的比值,由芯片的特性決定。另一種是電子動態(tài)范圍,他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。對于固定相機其動態(tài)范圍是一個定值,不隨外界條件變化而變化。在線性響應(yīng)去,相機的動態(tài)范圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值:動態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號動態(tài)范圍可用倍數(shù)、dB或Bit等方式來表示。動態(tài)范圍大,則相機對不同的光照強度有更強的適應(yīng)能力。什么是智能工業(yè)相機?智能工業(yè)相機并不是一臺簡單的相機,而是一種高度集成化的微小型機器視覺系統(tǒng)。
工業(yè)相機選型:根據(jù)目標的要求精度及視野范圍,反推出相機的像素精度。相機單方向分辨率=單方向視野范圍÷理論精度。例如對于視野大小為10*10mm的場合,要求精度為0.02mm/pixel,則當(dāng)方向上分辨率=10/0.02=500.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求,一般不會只用一個像素單位對應(yīng)一個測量精度值,一般選擇倍數(shù)為2或者更高,這樣相機單方向分辨率為1000,相機的分辨率=1000*1000=100萬,所以選用100萬像素的相機即可滿足。同時需要考慮算力,分辨率太大,幀率太高,GPU撐不住。工業(yè)相機在交通行業(yè)的應(yīng)用:車輛識別:國內(nèi)對車輛的識別一般分為大車、小車與機車三類。長焦Sony相機
對比度定義為在特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別。無錫工業(yè)Sony相機官網(wǎng)
如何選擇合適的工業(yè)相機:如果是動態(tài)拍照,運動速度是多少,根據(jù)運動速度選擇很小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機;而相機的楨率(很高拍照頻率)跟像素有關(guān),通常分辨率越高楨率越低,不同品牌的工業(yè)相機的楨率略有不同;根據(jù)檢測任務(wù)的不同、產(chǎn)品的大小、需要達到的分辨率以及所用軟件的性能可以計算出所需工業(yè)相機的分辨率;現(xiàn)場環(huán)境要考慮的是溫度、濕度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的工業(yè)相機。CCD提供很好的圖像質(zhì)量、抗噪能力,盡管由于增加了外部電路使得系統(tǒng)的尺寸變大,復(fù)制下提高,但在電路設(shè)計師可更加靈活,更好的提升CCD相機某些特別關(guān)注的性能。無錫工業(yè)Sony相機官網(wǎng)