機器視覺系統中的工業相機

相機也叫攝像機，有專門用于工業攝像的相機，叫工業相機。相對于傳統的民用相機而言，工業相機具有較強的圖像穩定性、傳輸能力和抗幹擾能力。

一、工業相機按其感光器（将光信号轉換為電子信号的芯片）的不同，可分為：CCD相機和CMOS相機。

1、CCD相機

CCD相機的特點：以電荷為信号，CCD芯片通過光電轉換形成電荷包，而後在驅動脈沖的作用下轉移、放大、輸出圖像信号。

2、CMOS相機

CMOS相機的特點：以電壓作為信号，CMOS芯片集成光敏元件陣列、圖像信号放大器、信号讀取電路、模數轉換電路、圖像信号處理器及控制器，集成度高、設計靈活、功耗低、傳輸快、動态範圍寬，可直接輸出數字信号。

二、工業相機按傳感器的結構特性（掃描方式）分為：線陣相機和面陣相機。

1、線陣相機的圖像采集口呈“線”狀，适合且隻能作為線性條狀視野的場合，可以在較寬的視野上提高分辨率。

2、面陣相機的圖像采集口呈“面”狀，可以快速、準确地獲取二維圖像信息，應用範圍較廣。

三、按輸出信号方式分為：模拟相機和數碼相機。

1、輸出信号為模拟量信号的相機為模拟相機，需要通過專用的圖像采集卡将模拟量信号轉化為數字量信号，供計算機處理。特點為：通用性好、成本較低、分辨率低、采集速度慢、易受到噪聲幹擾，在高清機器視覺應用場景中，使用較少。

2、輸出信号為數字量信号的相機為數碼相機，不用圖像采集卡。特點為：抗幹擾能力強、視頻信号格式多樣、分辨率高、視頻輸出接口豐富。

四、按輸出色彩方式分為：黑白相機和彩色相機。

1、黑白相機轉換的圖像為灰度圖像，灰度圖像隻包含256個亮度信息。

2、彩色相機轉換的圖像為彩色圖像，有16777216種顔色（256*256*256=16777216）。

五、工業相機的主要參數

1、芯片尺寸：表示圖像傳感器感光區域的面積大小，是物理放大位數的的決定因素。

2、分辨率：表示相機每次采集圖像每英寸包含的像素點數。分辨率越高，圖像越清晰。相機分辨率的高低，取決于相機中CCD芯片上的像素數量。

3、像元尺寸：表示相機芯片上每個像元的實際物理尺寸。尺寸較大的像元，呈現的亮度越大。

4、幀率：表示圖像處理器在1s内能夠采集圖像的數量（幀數或行數）。幀率高則動畫越流暢逼真，但太高的幀率（超過監視器的刷新率），不易感覺到流暢度的提升，還造成浪費。應該選擇适合應用目标的幀率。幀率與分辨率成反比。

六、工業相機的接口類型

工業相機的接口類型分為模拟接口與數字接口。數字接口為目前的主流，有USB 2.0、 USB 3.0、 IEEE 1394a、 IEEE1394b、GigE、Camera Link、CoaXPress等。

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