机器视觉硬件资料
工业自动化中的机器视觉配置教程
工业自动化中的机器视觉配置教程在工业生产和制造领域，机器视觉技术的应用日益广泛。
机器视觉系统能够以高速、高精度、无疲劳的方式执行任务，为生产过程中的质量控制、产品检测和物流管理等提供了极大的便利。
而正确配置机器视觉系统是确保其有效运行的重要一步。
本文将为您介绍在工业自动化中的机器视觉配置教程，帮助您了解如何正确地配置机器视觉系统。
1. 硬件选择与准备在配置机器视觉系统之前，首先需要根据应用需求选择合适的硬件设备。
这包括相机、镜头、光源和图像采集卡等。
选择相机时，需要考虑分辨率、帧率和感光元件类型等因素。
镜头的选择应根据目标检测物体的大小和距离来确定。
合适的光源能够提供适当的照明条件，以确保图像质量。
图像采集卡负责将相机采集到的图像传输到计算机进行处理。
2. 软件安装与配置选择适当的机器视觉软件是配置成功的关键。
常用的机器视觉软件包括HALCON、Matrox Imaging Library (MIL)和OpenCV等。
根据自己的需求，选择最适合的软件进行安装。
安装完成后，需要进行软件的初始化配置。
配置软件的基本参数，如图像分辨率、帧率和图像格式。
此外，还需要配置相机的参数，如曝光时间、增益和白平衡等。
3. 图像采集与处理在配置完硬件和软件后，需要进行图像采集和处理的设置。
首先，连接相机和计算机，并确保相机能够正常采集图像。
然后，在机器视觉软件中创建一个图像采集节点，并进行相关参数的设置。
设置采集方式、采集触发方式和触发信号等。
在采集到图像后，进行图像处理的配置。
根据应用需求，配置图像处理算法，如边缘检测、形状匹配和颜色识别等。
调试和优化参数，以获得最佳的图像处理结果。
4. 合理布局与标定机器视觉系统中的摄像头位置和角度对检测和识别过程有重要影响。
因此，在配置机器视觉系统时，需要合理布局摄像头的位置。
考虑到观察角度和目标位置，摄像头应处于最佳位置。
此外，还需进行摄像头的标定。
通过标定摄像头，可以获得摄像头的内外参数，提高图像测量的精度和准确性。
机器人视觉系统介绍
机器人视觉（Robot Vision）简介机器视觉系统的组成机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能，也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。
按现在的理解，人类视觉系统的感受部分是视网膜，它是一个三维采样系统。
三维物体的可见部分投影到网膜上，人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。
所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征（方向和速度）等的理解。
机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。
如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。
机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。
产品的分类和选择也集成于检测功能中。
下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统，说明系统的组成及功能。
视觉系统检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。
图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。
数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。
机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。
图像的获取图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据，它主要由三部分组成：＊照明＊图像聚焦形成＊图像确定和形成摄像机输出信号1、照明照明和影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少3 0%的应用效果。
由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。
机器视觉组成部分及基础知识
图像质量参数 分辨率（Resolution） 对比度（Contrast） 景深（Depth of Field） 失真（Distortion），也叫畸变
投影误差
影响图像质量的因素 镜头 摄像机 显示设备
镜头 光源 摄像机 镜头 镜头 镜头
镜头——焦距，物距，成像尺寸
焦距 拍摄物距
镜头的分辨率
➢ 影响分辨率的主要因素：
照明技术之四
• 案例二：药片包装 (LDL-TP-51x51)
照明技术之五
➢ 色和补色 (Utilization of color)
R、C；G、M；B、Y互为补色
光的三原色 •R –红 •G–绿 •B–蓝
红 黄
绿
白 品红
青 蓝
印刷的三原色 •C–青 • M – 品红 •Y–黄 •K–黑
照明技术之五
⁻ 镜头结构、材质、加工精度等。
➢ 其它因素：
⁻ 镜头光圈越大，分辨率越高； ⁻ 光波长度，波长越短分辨率越高； ⁻ 同档次的固定焦距镜头比变焦镜头分辨率高； ⁻ 短焦镜头一般边缘分辨率比中心低，长焦镜头一般中心
比边缘分辨率低。
焦距计算公式
传感器大小d
像方
焦距fΒιβλιοθήκη 物方工作距离L 视野W
焦距快速计算方法: d/W = f /L f=d*L/W
有光线控制薄膜
计算机视觉系统组成——镜头
机器视觉案例
标准计算机 智能摄像机 嵌入式系统
处理结果 孔 直径 1 3.15 mm ✓ 2 3.05 mm ✓ 3 2.79 mm
姿态
图像处理
镜头——主要参数
分辨率（Resolution）
FOV
工作距离（WD） 视 野 （ ）
机器视觉系统详述
右图中，绿色背景 采用红色光源提高 对比度 （灰阶图像）
光源
代码 R G B V W IR UV
颜色 红 绿 蓝 紫 白 红外 紫外
波长（nm） 625(600~720) 517(510~530) 465(430~480) 400 色温：5500k
应用 背景为黑色的透明软板孔位定位、绿色线路 板检测、透光膜厚度测量等。 红色背景产品检测、银色背景产品检测等。
• 特殊要求，需要用到红外或紫外相机情况
镜头--如何选择镜头
•
定焦与变焦 变焦镜头
工作距离不变的情况下获得不同的放大倍率
镜头--如何选择镜头
•
远心镜头与标准工业镜头
远心镜头
• 精密测量系统
CCTV镜头
• 一般工业测量、缺陷检测，对物体成像的放大倍率没有严格要求
远心镜头
CCTV镜头
镜头--如何选择镜头
目录
1 2
机器视觉系统构成 成像系统核心器件选型方法
3 4
5
机器视觉系统设计步骤 应用案例
飞行捕捉和相机丢帧解决办法
机器视觉系统构成
机 器 （Machine)
1、机器视觉系统介绍
+
视 觉 （Vision)
机械
运动
控制
视(硬件)
觉(软件)
机器视觉是一个系统的概念，运 用现代先进的控制技术、计算机 技术及传感技术，表现为光机电 的结合。
镜头
镜头畸变
畸变是镜头放大倍率随着视场变化而变化的现象。
测量应用，畸变越小越好
畸变可以通过软件进行校正
镜头
镜头景深
对于理想的光学系统，像平面对应一个理想物平面。实际光学
系统，能清晰成像的最远物面到理想物平面的距离称为远景深 度，能清晰成像的最近物面到对准平面的距离称为近景深度， 远景深度和近景深度的和就是光学系统的景深。
硬件测试中的机器视觉与像处理技术
硬件测试中的机器视觉与像处理技术硬件测试中的机器视觉与图像处理技术机器视觉和图像处理技术在硬件测试领域中发挥着重要的作用。
通过使用这些技术，我们可以检测和评估硬件设备的性能、质量以及其他关键参数。
本文将探讨机器视觉和图像处理技术在硬件测试中的应用，并介绍其原理和优势。
一、机器视觉在硬件测试中的应用机器视觉是一种通过摄像头或其他图像采集设备获取图像数据，并通过图像处理和分析算法对图像进行处理和解析的技术。
在硬件测试中，机器视觉可以用于以下方面：1.缺陷检测与分类：机器视觉可以通过对硬件设备进行图像采集，并利用图像处理算法来检测和分类可能存在的缺陷。
例如，在电子设备制造过程中，可以使用机器视觉来检测焊接点是否完好，电路板是否有漏焊或短路等问题。
2.产品质量检验：机器视觉可以通过对硬件产品进行图像分析，检查产品是否符合质量标准。
例如，可以使用机器视觉来检测产品外观是否完整，产品尺寸是否符合要求等。
3.自动化测试：机器视觉可以与自动化测试系统结合使用，实现对硬件设备的自动化测试。
通过采集并处理图像数据，机器视觉可以对硬件设备进行自动化测试的结果判断和分析，提高测试效率和准确性。
二、图像处理技术在硬件测试中的应用图像处理技术是机器视觉的核心组成部分，它包括图像的增强、分割、特征提取等处理方法。
图像处理技术在硬件测试中的应用主要包括以下方面：1.图像增强：通过图像增强技术，可以提高图像的质量和清晰度，从而更好地进行图像分析和处理。
在硬件测试中，图像增强可以帮助我们更准确地检测和分析硬件设备中的缺陷和问题。
2.图像分割：图像分割是将图像分成多个区域或对象的过程。
在硬件测试中，图像分割可以帮助我们将图像中的硬件设备与背景进行分离，从而更好地进行图像分析和缺陷检测。
3.特征提取：通过图像处理技术，可以提取出硬件设备图像的特征，如纹理、形状等。
这些特征可以用于判断硬件设备的状态和性能，并进行缺陷检测和分类。
三、机器视觉与图像处理技术的优势机器视觉和图像处理技术在硬件测试中具有许多优势，包括：1.高效准确：机器视觉和图像处理技术可以对硬件设备进行高效准确的检测和分析，大大提高了测试的效率和准确性。
机器视觉(1)
第二节 工业相机
一、工业相机的基本概念（1）
传感器的尺寸
图像传感器感光区域的面积大小。这个尺寸直接 决定了整个系统的物理放大率。如：1/3“、1/2” 等。绝大多数模拟相机的传感器的长宽比例是4： 3 (H：V)，数字相机的长宽比例则包括多种：1： 1，16：9，3：2 etc。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（3）
按照用途分
微距镜头（或者成为显微镜头） 用于拍摄较小的目标具有很大的放大比
远心镜头 包括物方远心镜头和像方远心镜头以及双边远心镜头。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（4）
关于远心镜头
远心指的是一种光学的设计模式：系统的出瞳和入瞳的位置 在无限远处。
MTF能够同时表征系统重现物方空间的几何和灰度细 节能力，是衡量成像系统性能的最佳方式。 对于一个实际的成像系统，细节密集地方的对比度要 小于细节稀疏位置的对比度
成像系统中的每个环节都对系统最终的MTF产生影像， 包括滤色片，镜头，图像传感器，后期处理电路等等。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
实际焦距×43mm 镜头成像圆的直径
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（2）
按照功能分
变焦距镜头 镜头的焦距可以调节，镜头的视角，视野可变
定焦距镜头 镜头的焦距不能调节，镜头视角固定。聚焦位置和光圈可以 调节
定光圈镜头 光圈不能调节，通常情况下聚焦也不能调节。
美制 RS – 170 Norm
欧制 CCIR - Norm
640 480 480
机器视觉简介
机器视觉概述机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。
机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
【应用领域】机器视觉广泛应用于各个方面，广泛应用于微电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。
【基本构造】一个典型的工业机器视觉系统包括：光源、镜头、CCD 照相机、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/ 输入输出单元等。
系统可再分为、主端电脑(Host Computer)、影像获取卡(Frame Grabber)与影像处理器、影像摄影机、CCTV镜头、显微镜头、照明设备、Halogen光源、LED光源高周波萤光灯源、闪光灯源、其他特殊光源、影像显示器、LCD、机构及控制系统、PLC、PC-Base控制器、精密桌台、伺服运动机台。
以上涵盖大部分的机器视觉系统组成部分，在本实验室中机器视觉的主要系统组成为：光源、工控机、工业相机、镜头；其中在进行算法设计时尽量的减少对于光源条件的依赖（实验室的光源性能一般，光照条件良好）。
图1 典型的机器视觉系统图2 本实验室的机器视觉的主要组成尽量以本实验室现有的实验条件为主，其他需要的部分按实际要求也可以添加。
【工作原理】机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/ 不合格、有/ 无等，实现自动识别功能。
【机器视觉系统的典型结构】一个典型的机器视觉系统包括以下五大块：1.照明照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。
机器视觉实验室设备
随着机器视觉技术深入，高校开始注重机器视觉人才培养，加大机器视觉实验设备投入，加强与企业合作。
维视图像（Microvision）作为国内机器视觉行业引领者，近年来先后与多家高校建立了合作关系，并与2010年针对机器视觉创新实验教学推出六大系列机器视觉实验设备平台，增大产学研合作力度，充分利用学校和企业各自的特长和优势，共同推进机器视觉技术发展和人才培养。
具体系列产品如下：系列一：创新教学平台系列二：运动控制平台系列三：双远心光学平台系列四：图像处理实验平台系列五：双目立体成像平台系列六：三维重构实验平台工程师和教授讨论现场某高校实验室一角技术工程师调试现场机器视觉教学创新实验设备系统一、机器视觉创新教学实验设备-----------------------------------------------------------------------31. MV-LSP200机器视觉线扫描系统----------------------------------------------------------------------32. MV-VS1000机器视觉图像处理创新实验开发平台-------------------------------------------------43. MV-VS1600教学创新实验平台-------------------------------------------------------------------------54. MV-VS1200教学创新实验平台-------------------------------------------------------------------------6二、机器视觉运动控制实验设备-----------------------------------------------------------------------71. MV-MCP(X)机器视觉运动控制实验平台--------------------------------------------------------------72. MV-MCP(XY)运动控制实验平台-----------------------------------------------------------------------83. MV-ERP200电动控制运动实验平台------------------------------------------------------------------94. MV-MRP200旋转式运动实验平台-------------------------------------------------------------------105. MV-BDP200皮带传送实验开发平台-----------------------------------------------------------------11三、机器视觉双远心光学系统实验设备------------------------------------------------------------131. TOMEDP-KIT机器视觉双远心光学系统开发平台------------------------------------------------132. TOMEND-STD机器视觉双远心光学系统实验研究开发平台（标准型）-------------------143. 机器视觉双远心光学仪器套件------------------------------------------------------------------------15四、嵌入式机器视觉图像处理实验设备-----------------------------------------------------------161. MV-VS800嵌入式图像处理平台---------------------------------------------------------------------162. MV-VS820多相机嵌入式视觉平台------------------------------------------------------------------17五、机器视觉双目立体成像实验设备--------------------------------------------------------------181. CCAS单双目视觉标定算法测量开发平台---------------------------------------------------------182.VS200空间动态物体双目跟踪与定位开发平台---------------------------------------------------193. VS230空间动态物体多角度三维测量开发平台---------------------------------------------------20六、机器视觉三维重构实验设备--------------------------------------------------------------------211. 3DLSSP激光三维重构系统研究实验开发平台--------------------------------------------------21机器视觉创新教学实验室系列设备是维视图像针对机器视觉教学自主研发的机器视觉平台，主要包括LSP200线扫描系统、VS1000、VS1600、VS1200教学创新实验平台四种。
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数字摄像机常见术语和参数介绍传感器传感器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两类。
1．CCD（电荷耦合器件）目前常用CCD的有三种结构, 全帧转移、帧传输和行转移。
行转移（Interline Transfer）在三种结构中，行转移是最常使用的一种，多数中、低端产品都使用这种方式。
全帧转移（Full frame ）全帧转移结构最简单，感光区和存储区在一起，可获得100％的fill factor。
缺点是为避免图像漏光，在读出时要阻止外界光线进入。
这可以通过使用机械快门、使用频闪灯的方法实现，或者使曝光时间远远大于读出时间，以尽量减少漏光。
帧传输（Frame transfer）帧传输结构是感光区和存储区完全分开，且大小相等。
曝光后的信号电荷以非常快的速度（通常小于帧周期的1％）转移到存储区，然后逐行输出。
很明显，帧传输传感器可获得100％的fill factor，而且在读出过程中，可对下一帧曝光。
缺点是芯片尺寸大，成本高。
2．CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器CMOS传感器和CCD传感器在感光部分原理是相同的，不同的是在每个像素单元中，除感光部分外，还有放大器和读出电路部分，整个CMOS传感器还集成了寻址电路、放大器和A/D。
3．CCD和CMOS的主要性能比较满阱容量差异：由于CMOS传感器的每个像素包括一个感光二极管、放大器和读出电路，同时整个传感器还包括寻址电路和A/D,使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积，因此在像素尺寸相同的情况下，CMOS传感器的满阱能力要低于CCD传感器。
成本差异：由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、时序、或DSP等)集成到传感器芯片中，因此可以节省外围芯片的成本。
CMOS 传感器可以随机寻址，能够非常方便地仅将队列中感兴趣地部分读出，提高帧率。
噪声差异：由于CMOS传感器的每个感光二极管都搭配一个放大器，而放大器属于模拟电路，很难让每个放大器所得到的结果保持一致，因此与只有一个放大器在水平寄存器输出端的CCD传感器相比，CMOS传感器的噪声就会增加很多，影响图像品质。
功耗差异：CMOS传感器的功耗低于CCD传感器。
线阵摄像机和面阵摄像机上面介绍的都是面阵传感器，构成的摄像机称作面阵摄像机。
感光单元（像素）按二维阵列排列，阵列中的每个感光单元对应一个像素，被拍摄的目标的一个面被成像，目标与摄像机之间可以是静止的，也可以是相对运动的。
还有一类传感器，感光单元排列是一维的，每次曝光仅是目标上的一条线被成像，形成一行图像，随着目标物体与摄像机之间的相对运动，摄像机连续曝光，最后形成一幅二维图像。
这样的摄像机叫做线阵摄像机。
当然为保证采集的图像不变形，目标相对与摄像机的运动应保持在一个方向。
线阵摄像机每一行扫描的像素数可以从512-12000，每行的曝光也可以与目标的运动速度无关，因此也适用于目标运动速度变化的场合。
线阵摄像机适合于目标物体幅面大，或缺陷尺寸微小的场合，如：印刷质量检测，PCB板检测，布匹或棉花的检测，颗粒（粮食、水果等）检测等。
彩色摄像机1．彩色面阵摄像机构成彩色面阵摄像机的传感器有二种形式：单片彩色摄像机，这种摄像机的传感器只有一片。
传感器上每个像素点分别对应R、G、B三种颜色中的一种，R、G、B三种像元按一定的规律排列（如下图所示），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像素值进行插值计算而来的，彩色图像效果与采用的差值算法密切相关，在颜色变化剧烈的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。
3CCD彩色面阵摄像机，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。
2．彩色线阵摄像机同样，构成彩色线阵摄像机的传感器也有二种形式。
3 Line彩色摄像机，传感器的具有R、G、B三行像元，分别对红、绿、兰三种波长的光敏感应，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空间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空间校正处理的功能，要取得质量良好的图像，这类摄像机对自身安装精度和目标运动的稳定性都有一定的要求。
3CCD彩色线阵摄像机，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。
传感器分辨率和尺寸传感器尺寸通常以有效面积(宽度×高度）或对角线尺寸（英寸）表示；分辨率通常以水平方向和垂直方向的像素数或套用计算机显示使用的方法表示。
对角线1”2/3”1/1.8”1/2”1/2.7”1/3”1/4”有效面积12.8 × 9.68.8 × 6.67.18 × 5.32 6.4 × 4.8 5.27 × 3.96 4.8 × 3.6 3.6 × 2.7分辨率659 × 494782 × 5821034 × 7791392 × 10401628 × 1236 VGA SVGA XGA SXGA UXGA 在实际应用中，摄像机、检测系统的分辨率与传感器的分辨率不同。
摄像机的分辨率除传感器的分辨率因素外，还取决于镜头、传感器的像素尺寸和模拟电路。
分辨率通常以每毫米多少线对表示（lp/mm）。
如果传感器像素尺寸为ρ，理论上最大空间分辨率为1/（2ρ）lp/mm。
而检测系统的分辨率还与光源及其它一些因素有关。
在使用中，要注意传感器尺寸和镜头尺寸相配合。
像素尺寸像素尺寸就是每个像素的面积。
很显然，单个像素面积小，单位面积内的像素数量多，摄像机的分辨率增加，利于对细小缺陷的检测和增大检测视场。
但随着像素面积的缩小，满阱能力（每个像素能够储存的电荷数量）也随之减小，造成摄像机动态范围的降低。
因此，在分辨率允许的情况下，选择像素尺寸大的相机，会有较大的动态范围；增大的像素尺寸，同时还会提高摄像机的感光度（感光度是指多暗的情况下，摄像机能够工作）。
当然，在更多电荷被积累和存储的同时，伴随其产生的各类噪声也会加大。
扫描方式是指CCD或CMOS中像素的输出方式。
隔行扫描是将一幅图像分成二场，奇数行组成一场，偶数行组成一场，二场按规定先后顺序输出。
大多数CCTV 摄像机采用隔行扫描的方式。
逐行扫描是将一幅图像的所有行，从第一行到最后一行按顺序逐行输出。
机器视觉中使用的摄像机多采用逐行扫描。
在拍摄高速运动物体的场合，要选用逐行扫描摄像机或使用隔行扫描摄像机的场采集方式采集图像。
像素时钟、最大行频和最大帧率像素时钟像素时钟是CCD中像素输出的节拍。
在给定传感器分辨率的条件下，像素时钟越高，最大的行频或帧率越高。
当然在增加像素时钟的同时，传感器的读出噪声也会增大，影响摄像机在低照度环境下的性能。
对于高速、大数据量输出的CCD传感器，传感器阵列构造多个输出端口（Tap），每个端口输出全部像素的一部分，从而降低像素时钟，减少读出噪声。
最大行频指线阵摄像机每秒钟能够输出的最大行数。
最大帧率指面阵摄像机每秒钟能够采集并输出的最大帧数。
限制最大帧率的因素有：曝光时间、数据读出时间（图像数据从传感器传送到摄像机内部FIFO或存储器的时间）、数据传输时间（图像数据从摄像机内部FIFO或存储器到PC的时间）、像素深度和信号输出格式。
手册上通常列出的是在最大分辨率下的帧率。
如果采用部分扫描或binning技术，会提高摄像机的输出帧率。
当然，前者缩小了采集视场，后者降低了分辨率。
像素深度像素深度是指每个像素用多少比特位表示。
一般来说，每个像素的比特位数多，表达图像细节的能力强。
信噪比和动态范围信噪比是指测量到的信号与测量到的总噪声之比。
动态范围用来描述每个像素能够分辨出的灰度等级。
它是饱和电压（最大的输出电平）摄像机输出的噪声之比。
宽动态范围能够使场景中非常亮和非常昏暗部分的细节同时被清晰的显示，如人背向站在非常亮的光线下，背景的细节和人脸上的细节都能够看的非常清晰。
感光度、光谱曲线摄像机的感光度（响应度）定义摄像机在固定曝光量下的灵敏性特性，它与照射的光波的波长有关。
感光度的单位是DN/（nJ/cm2），表示在已知曝光1nJ/cm2条件下，摄像机输出的像素灰度值。
必须要注意的是测量时对增益的设置说明。
摄像机在高增益下可以得到高的响应度，但噪声同时增加会减少动态范围。
许多摄像机厂商并不给出不同波长下的传感器或摄像机的输出值，而仅给出相对值，反映不同波长下的灵敏特性。
每个像素收集的光电子数量与入射光强度、曝光时间成线性关系，与光波长呈非线性关系。
图像采集方式图像采集方式主要是指(1) 什么时候开始采集？(2) 曝光的长度？(3) 如何结束采集？开始采集通常有软件采集和外部硬件信号触发采集二种。
软件采集是计算机向摄像机发出开始采集命令，可以是单帧采集或多帧连续采集；外触发采集是通过外部触发信号启动采集，信号可以是上升沿或下降沿触发或电曝光时间，软件命令采集是通过对寄存器编程设置实现不同长度的曝光；外触发采集的沿触发方式也是通过寄存器编程设置实现，电平触发则是用触发的电平的持续时间控制的。
采集结束控制主要针对软件采集，单帧采集结束后自动清除采集命令，连续采集要由计算机发出命令清除设置的采集命令。
曝光（快门）快门就是控制曝光时间。
传统的照相机是通过机械快门对照射在底片上的光进行遮光动作实现曝光控制。
在CCD 或CMOS摄像机中是利用电子快门实现曝光控制。
照射在传感器上的光不断发生光电转换，电子快门的原理是只储存一定曝光时间的信号电荷，然后进行输出。
常用的电子快门有二种工作方式：global shutter（帧曝光），rolling shutter（逐行曝光）。
Global shutter 是传感器阵列中所有像素同时曝光，曝光周期由预先设定的快门时间确定。
一些CMOS传感器使用rolling shutter，传感器上的所有像素不是同时曝光，而是同一行上的像素同时曝光，不同行的曝光起始时间是不同的。