如何挑选合适的视觉检测工业相机
来源:BOB体育苹果下载 作者:bobapp手机客户端下载 发布时间:2022-07-23 15:42:32

  工业4.0时代的到来,机器视觉检测技术越来越被广泛应用,针对各式应用也延伸出不同的需求,而相机选型向来执行计划前相当重要的前导之一。工业相机仅是机器视觉检测系统的代表之一。在整个机器视觉检测技术中,光源、镜头、相机,相互制约,但其中的较关键是工业相机。伴随相机支持技术的快速发展,特别是CCD与CMOS,他们对于高分辨率工业相机技术的发展产生的现实意义非同寻常。

  一般来说,黑白相机的精度会比彩色相机来得高,噪声较低,假如您的受测物不须检验颜色差别,黑白相机会是较佳的选择,特别物体表面检测,由黑白相机拍摄的图像准确度以及细节呈现上通常会比彩色相机来的高许多。

  小知识:无论是透过CCD还是CMOS图像传感器,形成图像皆为黑白。为了呈现彩色图像,传统的方式透过三稜镜使用三片感光元件将三张图像合成彩色的图像。但因此方法造价高昂,现大部分方式为在原始CMOS及CCD传感器前置入一块滤光片(拜尔滤光片),滤光片上的滤光点与传感器上的像素一一对应。在相同分辨率下,黑白相机的准确度及精度会高许多,对于需要边缘检测及细节瑕疵检测的应用会是较佳的选择。

  图像传感器主要分为CCD和CMOS两种。CCD和CMOS图像传感器感光原理类似,它们的主要差异在数位讯号传送方式的不同。因为结构和工作原理的差异,使CCD和CMOS图像传感器具有不同的特性。CCD图像传感器在灵敏度、分辨率,以及噪声控制等方面均优于CMOS图像传感器,CMOS图像传感器则具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。近两年CMOS图像传感器的技术也渐渐改善分辨率及噪声控制较弱的缺点,可作为选型之初的优先选择。

  全局快门通过芯片上每行像素全部在同一时间进行曝光,传感器的所有像素点同时收集光线,同时曝光。当预设的曝光时间到了,传感器停止收集光线,并将曝光图像转成电子图像。而卷帘快门的方式则为当芯片开始曝光的时候,感光元件逐行按照顺序感测,从上到下每一行都曝光完成为止,再进行影像输出,每一行的曝光时间不同。由于卷帘快门曝光时间较全局快门长,在拍摄移动物体时,可能会因速度过快而拉长影像造成模糊拖影,全局快门曝光时间更短,能解决图像拖影现象。然而相较于卷帘快门,传统全局快门噪点较高,随着技术升级,全局快门生成的影像水平已追上卷帘快门。

  当前工业相机最主要可分为USB相机、GigE相机以及Camera Link等三种。Camera Link相机规格较高,但价格也相对高出许多。大多检测目前仍以USB及GigE为主要推荐,在此就先以USB及GigE接口做简易比较,GigE相机能提供长距离的传输距离;而USB相机则可随插即用、性价比高,传输快速。如何挑选适合的相机,端看使用者的需求。

  小知识:以正常规格来看,有效传输距离USB相机达3公尺,GigE相机则可达100公尺。

  分辨率的需求因应用方案与受测物的工作距离、尺寸、视野范围、精度等等相关。选择相机分辨率该达多少数值时,会先了解受测物的视野范围及工作距离,而有些时候,使用者也会先行要求必须达多少精度,依据这些条件来计算所需的分辨率须达多少。举例来说,假设拍摄视野范围为8*6mm,工作距离设定为100mm,精度要求为0.005mm,则分辨率至少得落在:(8/0.005)*(6/0.005)=1,920,000,则至少要选择1.9 MP以上的相机,镜头选择60mm较为适合(以下图图示及公式做为参考)。然而因价格因素及帧速要求,因为通常分辨率越高帧速率相对越低,故使用者须自行斟酌取舍,但如果受测物为精密器材,则又令当别论,端看应用需求。

  帧速率为每秒能捕捉或采集的帧(张)数,为另一选型重点,工业相机因为要捕捉动态的受测物(无论是在生产线上或移动中物体),所以帧速率会比消费型相机或网络相机(webcam)要来的高些。以帧速率挑选相机时,需要挑选比受测物移动速度稍高一点的帧速率,但也无须超过太多。一般来说,分辨率越高,则帧速率越低。返回搜狐,查看更多


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