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选购工业相机的注意事项

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选购工业相机的注意事项

发布日期:2018-11-08 作者:admin 点击:

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最基础功能就是将光信号转变成为有序的电信号。选择合适的工业相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,工业相机不仅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。相比于传统的民用相机而言,具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点。

工业相机


在选购工业相机的时候,需要确定下面几点,以便在应用中更准确、更高效的选择相机,减少成本的损失,提供工作效率。

1、模拟相机OR数字相机

模拟相机必须带数字采集卡,标准模拟相机的分辨率非常低,相机帧率也是固定不变的。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的电磁干扰而造成失真。

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随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。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。

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2、相机分辨率

根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,以一个应用案例来分析。 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。假设我们要拍摄样品的视野范围在12*10mm,那么工业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。

选购工业相机的注意事项


也就是说一个像素对应一个检测缺陷的话,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,因此一般是选用130万像素的相机。但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷。

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所以我们为了提高系统的精准度和稳定性,取缺陷的面积在3到4个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即最低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为最佳。

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换言之,如果采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但因为边缘清晰度的影响,随便偏移一个像素,精度就受到了极大的影响。所以,假如选择300万的工业相机,还可以允许提取的边缘偏离3个像素,这就保证了测量的精度。

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3、CCD OR CMOS

如果要求拍摄的物体是运动的,要处理的对象也是实时运动的物体,那么当然选择CCD芯片的相机为最适宜。CMOS相机如果采用帧曝光的方式的话,也可以当作CCD来使用的。

假如物体运动的速度很慢,在我们设定的相机曝光时间范围内,物体运动的距离很小,换算成像素大小也就在一两个像素内,那么选择CMOS相机也是合适的。但超过2个像素的偏差,物体拍出来的图像就有拖影,这样就不能选择CMOS相机了。

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4、彩色 OR黑白

如果我们要处理的是与图像颜色有关的物体,那当然是采用彩色相机,否则建议你用黑白相机,因为黑白的同样分辨率的相机,精度比彩色高,尤其是在看图像边缘的时候,黑白的效果更好。

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5、传输接口

根据传输的距离、稳定性、传输的数据大小选择USB、1394、Camerlink、百兆/千兆网接口的相机。

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6、帧率

根据要检测的速度,选择相机的帧率一定要大于或等于检测速度,等于的情况就是你处理图像的时间一定要快,一定要在相机的曝光和传输的时间内完成。

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7、线阵 OR面阵

对于检测精度要求很高,面阵相机的分辨率达不到要求的情况下,当然线阵相机是必然的一个选择。

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8、CCD靶面

靶面尺寸的大小会影响到镜头焦距的长短,因为在相同视角下,靶面尺寸越大,焦距越长。在选择相机时,特别是对拍摄角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。

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因此在选择CCD尺寸时,要结合镜头的焦距、视场角一起选择,一般而言,选择CCD靶面要结合物理安装的空间来决定镜头的工作距离是否在安装空间范围内,要求镜头的尺寸一定要大于或等于相机的靶面尺寸。

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