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工业相机的性能特点
2020.12.09

工业相机主要有以下性能特点:

分辨率

相机每次采集图像的像素点数,一般对应于光电传感器靶面排列的像元数,如1920*1080。


       像素深度

每位像素数据的位数,常见的是8bit,10bit,12bit。分辨率和像素深度共同决定了图像的大小。增加像素深度可以增强测量的精度,但同时也降低了系统的速度,并且提高了系统集成的难度。


       大帧率/行频

相机采集和传输图像的速度,对于面阵相机一般为每秒采集的帧数,对于线阵相机为每秒采集的行数。


       曝光的方式和快门速度

工业线阵相机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;

面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动曝光几种常见方式,工业数字相机一般都提供外触发采图的功能,快门速度一般可到10ms,高速相机还会更快。

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 像元尺寸

 像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小。目前工业数字相机像元尺寸一般位3μm~10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。


       光谱响应特性

 是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围为350nm~1000nm,一些相机在靶面前面加了一个滤镜,滤除红外线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。


 工业相机噪声

 噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标之外的信号。总体上分为两类,一类是由有效信号带来的散粒噪声,这种噪声对任何相机都存在;另一类是相机本身固有的与信号无光的噪声。它是由于图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路带来的固有噪声,每台相机的固有噪声都不一样。


  信噪比

  相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值(有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值),代表了图像的质量,图像信噪比越高,相机性能和图像质量越好。


  高性能的工业相机应具有高精度、高清晰度、色彩还原好、低噪声等特点,而且通过计算机可以编程控制曝光时间、亮度、增益等参数,另外图像窗口无级缩放,带有外触发输入等功能。


        工业相机选型首先应弄明白检测任务,是静态拍照还是动态拍照、拍照的频率是多少、是做缺陷检测还是尺寸测量或者是定位、产品的大小(视野)是多少、需要达到多少精度、所用软件的性能、现场环境情况如何、有没有其它的特殊要求等。如果是动态拍照,根据运动速度选择最小曝光时间以及是否需要逐行扫描的相机;而相机的帧率跟像素有关,通常分辨率越高帧率越低,不同品牌的工业相机的帧率略有不同;根据检测任务的不同、产品的大小、需要达到的分辨率以及所用软件的性能可以计算出所需工业相机的分辨率;现场环境最要考虑的是温度、湿度、干扰情况以及光照条件来选择不同的工业相机。



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