如何选择合适工业相机来完成机器视觉图像采集
工业相机选型方法
工业相机选型方法工业相机，选择TEO.工业相机选型方法工业相机又被叫做摄像机，对比与传统的民用相机而言，工业相机在图像稳定性、抗干扰能力和传能能力方面有着更大更高的优势，是组成机器视觉系统的关键部分，工业相机的性能好坏决定着机器视觉系统的稳定性。
那么我们在相机选型方面如何更好地选择工业相机呢,第一、我们要明确我们需要什么样的工业相机，所以要先确定好所需要检测的产品的精度要求;确定好检测物体的速度包括它是动态的还是静态的;确定好工业相机取景的视野大小。
第二、我们要能确定好硬件的类型。
工业相机的性能硬件参数影响非常大，所以在我们确定硬件类型前，我们先看下几个重要的参数:1.相机传输方式。
目前市面上相机传输方式有很多各有优缺点:(1)USB接口相机，优点:帧率高，性价比高，不需要占据PCI插槽，缺点就是太占CPU;(2)模拟相机，优点:稳定，性价比高，缺点就是帧率太低;(3)1394相机接口，优点:不占系统CPU的运行，帧频高，缺点是价格昂贵，还需要PCI插槽。
2.相面像素大小的确定。
目前虽然市场上的软件在精度上一般是没有误差的，也就是我们所说的亚像素，但是在硬件方面的误差还是不可避免的。
所以现在机器视觉系统在市场上都是保证误差保持在通过“精度=视野(长或宽)?相机像素(长或宽)”这样一个公式计算出来的一个像素数值上。
3.相机的触发方式选择。
(1)软件触发模式:在对动态检测的时候以及产品通过连续运动触发信号的时候可以选择;(2)硬件触发模式:对高速动态检测以及产品通过高速运动触发信号的时候选择;(1)连续采集模式:对静态检测以及产品连续运动不能够触发信号的时候可以选择。
工业相机有着多种多样的类别，所以如何选择工业相机非常重要。
根据不同行业的不同应用，我们需要选购适合应用的工业相机。
怎么选择合适的工业相机
怎么选择合适的工业相机工业自动化给我们带来了很大的作用，不论是从产量效率还是从质量上都有了很大的提高，例如工业相机，那么我们在购买工业相机的时候，需要注意哪些问题？怎么才能选择一台合适的工业相机？怎么选呢？小编整理了以下几点：【第一】相机的接口要与镜头匹配。
【第二】传感器的尺寸与类型。
相机的传感器尺寸应小于等于镜头支持的尺寸。
CCD 的成像质量优于CMOS，但是其成本也远高于CMOS。
同样分辨率的传感器，优先选择传感器尺寸大的，有利于成像质量的提高；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。
但有的厂商生产的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。
又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。
因为在曝光时间内，一两个像素的偏差人眼根本看不出来(如果不是做测量用的话)，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。
【第三】合适的分辨率，根据系统的需求来选择相机分辨率的大小，通常系统的像素精度等于视场（长或宽）除以相机分辨率（长或宽）。
如视场为10mm×7.5mm，使用130万像素的相机，则相机分辨率为1280×960Pixel，则像素精度为10mm÷1280Pixel=0.0078mm/Pixel；下面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。
首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么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，也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话，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，因此一般而言是选用130万像素的相机。
机器视觉系统3D工业相机介绍
机器视觉系统3D工业相机介绍工业相机，选择TEO。
机器视觉系统3D工业相机介绍3D立体视觉的研究将具有重要的应用价值，其也是计算机视觉研究领域的重要课题之一。
立体视觉系统能够对视场范围内的标靶进行自动识别定位，可在复杂的背景环境下实现系统的现场标定。
通过对运动体上特征点的识别定位并对数据进行分析进一步获取运动体的位置三维坐标、姿态、特征点之间的相对距离。
随着各项研究的深入，其应用也必将越来越广泛，为行业的发展提供强大的技术支持。
目前3D机器视觉大多用于水果和蔬菜、木材、化妆品、烘焙食品、电子组件和医药产品的评级。
它可以提高合格产品的生产能力，在生产过程的早期就报废劣质产品，从而减少了浪费节约成本。
这种功能非常适合用于高度、形状、数量甚至色彩等产品属性的成像。
大多数彩色摄像头都由单个采用彩色滤波器阵列或马赛克的传感器组成，这种马赛克一般由以特定模式覆盖在传感器像素上的红、蓝、绿(RGB)三色的光学滤波器组成。
然后马赛克通过将原始传感器数据转换成每个像素的RGB值进行解码，更高速度和更高性能的微处理器的出现催生了各种新型机器视觉应用。
其中，三维摄像头技术可以在生产期间测量物体的形状和色彩，这有助于提高产品质量，降低生产成本。
增加色彩功能进一步增加了质量和成本控制优势，就像人眼一样，机器视觉摄像头所感知的待查产品色彩是有差别的，这取决于照明光源、图像传感器类型及其镜头。
大多数机器视觉系统都提供灰度级产品图像分析，但在某些情况下，彩色机器视觉软件需要精确地检测产品图像的形状和轮廓。
现在，机器视觉设计人员正专注于开发各种用于实现比色法、更好的色度和亮度分解以及彩色马赛克解码的独立于硬件的算法。
3D立体视觉与人眼立体视觉相比，具有不可替代的优点，如精度高、扩展能力强大，连续工作时间长、不易损坏、保密性好、没有培训成本、结果易于保存和复制等优点，因此三D立体视觉技术的应用领域已经越来越广泛。
工业相机选型11大注意点
工业相机选型11大注意点相比民用相机而言，工业相机在图像稳定性、抗干扰能力和传送数据方面有着更高的优势，是组成机器视觉系统的关键部分，工业相机的性能好坏决定着机器视觉系统的稳定性。
每一款工业相机都有很多参数可以选择，也有许多型号可供参考，那么我们在相机选型方面如何更好地选择工业相机呢？首先判断项目需求，根据视野范围和检测精度来决定相机的分辨率，根据被拍摄物体的速度是静止还是运动，来确定使用CCD或COMS，根据拍摄图像的单位时间要求来确定相机帧率。
根据项目现场环境来确定使用什么连接方式（USB或千兆网等）。
因此，选择一款合适自动化视觉项目的工业相机，对整个项目的成功与否有着关键作用。
总结如下几点：1、要求检测的项目，如大小，还是瑕疵！2、工件状态，运动还是静止的！3、产品大小和检测速度。
5、工件背景色是什么！6、产品反光性是否好，产品批次一致性是否一样！相机选型时注意的参数：1、相机类型对于静止检测或者一般低速的检测，优先考虑面阵相机，对于大幅面高速运动或者滚轴等运动的特殊应用考虑使用线阵相机。
根据检测的速度，选择相机的帧率一定要大于物体运动的速度，一定要在相机的曝光和传输时间内完成。
2、相机分辨率假如项目的测量精度与视野大小，那么我们选择的相机像素计算关系如下：相机分辨率（L/W）≥视场（L/W）/精度。
假如项目要求视野是100mm*75mm，精度要求为0.05mm，则相机的像素长为100/0.05=2000PIX，也就是需要2000*1500=3000000=300万像素的相机。
这仅仅只是相机的像素精度，并不代表整个系统的精度就有如此高，还有其它的精度也要考虑，如镜头的分辨率，系统的抖动，光源的波长等等。
相机像素精度一定要高于系统所要求的精度，才能有实际的测量意义，亚像素的精度提升在实际测量中并没有太多影响，不能从根本上解决精度不足的问题。
一般来说，如果条件允许，我们会要求将相机的分辨率提升一个数量级或者是将相机的像素精度提高一个数量级。
工业相机的参数及选型
工业相机的参数及选型分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数（Pixels），对于数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于模拟相机机则是取决于视频制式，PAL制为768*576，NTSC制为640*480，模拟相机已经逐步被数字相机代替，且分辨率已经达到6576*4384。
像素深度（Pixel Depth）：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字相机机一般还会有10Bit、12Bit、14Bit等。
最大帧率（Frame Rate）/行频（Line Rate）：相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），对于线阵相机为每秒采集的行数（Lines/Sec.）。
曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）：对于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采集方式，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、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，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10微秒，高速相机还可以更快。
像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。
数字相机像元尺寸为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（Spectral Range）：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm－1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。
接口类型：有Camera Link接口，以太网接口，1394接口、USB接口输出，目前最新的接口有CoaXPress接口。
工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断，通过数字图像摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，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。
工业镜头选型技巧有哪些？
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发工业镜头选型技巧有哪些？在机器视觉系统中工业相机、图像处理软件和机器视觉光源固然很重要，但是光学镜头也是系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。
所以其作用亦不可或缺，系统若想完全发挥其功能，工业镜头必须要能够满足要求才行。
选择合适的工业镜头，是降低机器视觉系统成本，提高系统稳定性的重要步骤。
当为视觉系统选择镜头的时候，应该分析下面几个因素，就可以针对具体应用确定合适的镜头。
距离约束自动化机器视觉系统和装配线所需的空间差异很大，不同的系统应用需要不同的安装空间。
所谓的工作距离，是指当图像在焦距范围内的时候，物体和工业相机镜头前端的距离。
它限制了视觉系统以及和视觉系统一起工作的设备所需要的空间。
景深光学系统的性能取决于允许的图像模糊程度，模糊可能源于物体平面或者图像平面的位置漂移。
景深是指由探测器移动引起的可以接受的模糊范围，它依赖于工作F数，可以用来衡量镜头的聚光能力。
物体特性上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发 在为机器视觉系统选择工业镜头之前，必须确定物体特性和分析环境。
这个可视区域叫做无遮挡视场（FOV），相机芯片大小对于确定FOV所需要的光学放大倍数是非常重要的。
视野FOV：拍摄目标的大小。
工作距离WD：工业相机（镜头）到目标的距离。
配合使用工业相机的芯片大小。
由上面三个参数，可以确定使用镜头的焦距。
是否需要光学变焦：有些项目需要对不同的层面的目标进行拍摄的，所以可能需要考虑光学变焦镜头。
是否需要自动光圈：有些案例，周围光照不一致，需要考虑自动光圈，以保证图像亮度的一致性。
是否需要自动对焦：如果物体会出现在不同的层面，可以考虑自动对焦功能。
上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。
此外，公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道镜头的参数指标光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。
镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能;合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
1.镜头的相关参数1焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用 f 来表示。
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
2光阑系数即光通量，用 F 表示，以镜头焦距 f 和通光孔径 D 的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大 F 值，例如6mm/F1.4 代表最大孔径为 4.29 毫米。
光通量与 F 值的平方成反比关系，F 值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为 1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22 等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的 2 倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是 1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号 2 倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
3景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。
决定景深的三个基本因素: 光圈光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。
焦距焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。
物距物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。
工业相机的选型规则
工业相机的选型规则工业相机是一种专门设计用于工业应用的高性能数字相机，主要用于工业图像检测、机器视觉、自动化、测量和监控等领域。
而选择合适的工业相机对于保证应用的效果和稳定性至关重要。
以下是几个选型规则，可以帮助用户选择合适的工业相机。
一、应用需求分析1.定义应用场景：首先需要明确需要使用工业相机的具体应用场景，例如智能制造、品检、无人驾驶、医疗等。
2.确定应用需求：分析应用场景中对工业相机的具体技术要求，如分辨率、帧率、像素灵敏度、外观尺寸、通信接口等。
3.考虑环境条件：考虑相机在应用系统中的工作环境，例如温度、湿度、光照等因素，以确保相机能够正常工作。
二、相机参数选择1.分辨率：根据具体应用需求选择适当的分辨率，高分辨率可提供更清晰的图像，但也会增加数据处理的复杂性。
2.帧率：根据应用场景中对速度要求，选择相机的合适帧率，高帧率可以提供更快的图像传输速度。
3.像素灵敏度：根据应用场景中对光线条件的要求，选择合适的像素灵敏度，低灵敏度可以提供更好的图像质量。
4.外观尺寸：根据应用场景的空间限制，选择合适的相机外观尺寸，可以确保相机能够方便地安装和集成到应用系统中。
5. 通信接口：根据应用系统的通信要求，选择相机合适的通信接口，如USB、GigE、Camera Link等。
三、性能指标考虑1.噪声：选择具有低噪声特性的相机，以提高图像质量和信噪比。
2.动态范围：选择具有较高动态范围的相机，可以减少图像细节丢失和信息不准确性。
3.色彩还原：选择具有良好色彩还原能力的相机，以确保图像色彩真实性。
4.曝光控制：选择支持自动曝光和手动曝光控制的相机，以满足不同场景下的拍摄需求。
5.接口兼容性：选择具有良好兼容性的相机，能够与其他设备进行无缝集成和通信。
四、厂家选择1.技术实力：选择具有较强技术实力和研发能力的相机厂家，可以获得更高质量和更可靠的产品。
2.售后服务：选择提供良好售后服务的相机厂家，能够及时解决产品使用中的问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何选择合适工业相机来完成机器视觉图
像采集
整理：视清科技
在一个完整的机器视觉系统中，图像采集的意义非常大，因为通过图像采集后，视频信号就可以转换为计算机使用的数字格式。
以下是为机器视觉系统选择工业相机时需要注意的几个方面：
1. 提高分辨率的优缺点
虽然高分辨率工业相机有助于提高精确度，但是通过分析更清晰的，更精细的图像，就会降低了速度。
工业数字相机传输图像数据是由一系列代表像素值的数字组成的。
一个分辨率为200×100的相机具有20000个像素，因此，20000个数字值会被发送到采集系统。
如果工业相机工作在25MHz的数据速率下，它每40纳秒传送一个值。
这造成一幅整个图像需要大约0.0008秒，相当于1250帧/秒。
而当分辨率提高到640×480会有307200个像素，大约是上面的15倍。
使用同样的25MHz数据速率，采集整幅图像需要0.012288秒，或相当于81.4帧/秒。
这些值都是期望值，实际的相机帧率会较低，因为我们不得不添加曝光和调整次数，但是工业相机分辨率的增加会导致工业相机帧率成比例的下降。
虽然各种工业相机输出配置会在不牺牲帧率的情况下提高工业相机分辨率，但是这也需要增加复杂性和更高的成本。
2. 速度和曝光
在选择一款工业数字相机时，物体成像的速度必须充分考虑好。
例如，假设在拍摄过程中，物体在曝光中没有移动，可用相对简单和便宜的工业相机；对于静止或缓慢移动的物体，面阵工业相机最适合于对静止或移动缓慢的物体成像。
因为整个面阵区域必须一次曝光，在曝光时间当中任何的移动会导致图像的模糊，但是，运动模糊可以通过减少曝光时间或使用闪光灯来控制；对于快速移动的物体，当对运动的物体使用一个面阵工业相机时，需要考虑在曝光时间当中处于工业相机当中的运动对象数量，还需要考虑物体上能用一个像素表征的最小特征，也就是对象分辨率，在采集运动物体的图像的拇指规则就是曝光必须发生在采集物体移动量小于一个像素的时间内。
如果你采集的物体是在以1厘米/秒的速度匀速移动，而且物体分辨率已经设置为1 pixel/mm，那么需要的最大曝光时间是1/10每秒。
因为物体移动一个距离恰好等于相机传感器中的一个像素，当使用最大曝光时间时这里会有一定数量的模糊。
在这种情况下，一般倾向于将曝光时间设置的比最大值要快，比如1/20每秒，就能保持物体在移动半个像素内成像。
如果同样的物体以1厘米/秒的速度移动，物体分辨率为1 pixel/微米，那么一秒中所需要的最大曝光是1/10000.曝光设置的对快取决于所采用的相机，还有你是否能够给物体足够的光来获得一幅好的图像。
3. 帧率
工业相机的帧率即工业相机在一个预定周期内发送给采集系统的完整帧的个数，它通常也称作为每秒钟的帧数。
举个例子，分辨率为640×480的一款工业相机最大的帧率为每秒钟50帧。
因此，这个工业相机需要在一个曝光之后用20毫秒来发送一帧。
一些工业相机在当前曝光被读取的时候不能采用后来的曝光，因此它们需要在没有图像时的一个固定时间间隔。
而另外一些类型的相机能在读取一幅图像中同时采集下一个曝光。
因此，在对移动物体成像时必须考虑相机的读取时间和方法。
当没有曝光时候还要进一步考虑帧间时间间隔。
4. 频谱响应和灵敏度
所有工业数字相机都配置对光能量敏感的电子传感器。
相机对光能量敏感的光能量波长一般在400纳米到1000多纳米之间。
除此之外，在低于400纳米就进入到紫外光谱，而其它高于1000纳米就进入到红外光谱。
这里还有对物体发出某个光的特定波长进行成像的需求，而且按这种波长定义的工业相机特征也需要被定义。
滤波器也应用来阻挡不想要的波长的光，但是仍然需要了解工业相机对需求的波长的光如何很好的响应。
5. 比特深度
工业数字相机生产数字数据，或像素值。
要成为数字的，这个数据就要有一个每个像素的位数，称之为像素比特深度。
这个深度通常从8到16比特。
在单色工业相机中，比特深度定义从暗到亮的灰度级别的数量，这里0代表完全暗，255（8比特深度）代表完全亮。
在0到255之间的值就代表灰度阴影，接近0的为暗灰度，接近255的几乎为白。
10比特数据提供1024个灰度级别，而12比特数据提供4096个灰度级别。
每个应用都应该谨慎地来确定使用精细的灰度级，还是使用粗糙的灰度级。
机器视觉系统通常使用8比特像素，使用10比特或12比特就意味着使得数据量增倍，作为传送数据的另一种类型。
这样导致系统在速度上的降低，因为使用两种类型的像素比特，但是并不是所有的比特都是有意义的。
较高位深度还增加了系统集成的复杂性，因为更高比特深度需要更宽的带宽，特别是在工业相机有多个输出的情况下。
以上几个关键因素决定着机器视觉系统的图像采集部分，也对整个机器视觉系统的定位以及后面的图像分析有着很大的影响。
如果用户想在图像采集上做出正确的决定，同时便于其它硬件的选型与成本控制，就可以针对自己的需求，充分考虑这几个因素。