工业高速镜头 【视觉知识】高速图像处理方案

【视觉知识】高速图像处理方案

高速图像处理方案

评价工业相机的质量，除了其出色的成像和超低的价格之外，还包括稳固的外壳、娇小的尺寸、高传输速率、先进的算法技术等。

关于相机尺寸

“浓缩的都是精华”不仅适用于美味的甜品，也适用于工业机器视觉的世界：“Sugarcube”这一专业术语近年来在行业内变得越来越重要，它代表着视觉技术朝小型、紧凑型发展的趋势。

这个专业术语是指尺寸为29 mm x29 mm的小型相机。此尺寸虽未经过正式确认，但已经是实际存在的标准。所谓的“Sugarcube”设计包含入门级和主流细分市场中的工业相机，涵括用于医学、交通运输和零售等一系列市场中的多种典型应用，还包括工厂自动化领域中的质量保证和自动化光学检测。

业内专业小型化设计，使得相机在相对较小的空间中获得较大性能，传感器在有限的尺寸上效能得到尽可能的发挥。其稳固的外壳和IP69K的防护等级，能达到抗振动10g，抗冲击100g，使得相机能适应于各种严苛的工业环境。

关于高速高精度

机器视觉作为工业自动化系统的重要组成之一，其技术与应用也随着自动化行业的发展而日益成熟。具体体现在：图像质量和数据传输速度不断增强、图像处理能力增强。

相机的图像质量体现在，其采用前沿的SONY / Gpixel 图像传感器，像素高达65 MP，更小的像元尺寸使得相同的光学尺寸条件下拥有更高的分辨率，同时搭载了出色的图像优化系统，使得成像质量进一步提升。

为提高相机的传输速率，特色产品采用了带宽更高的10GigE技术，10GigE以太网允许以1.1 GB / s的速度传输10倍的图像数据，同时提供了千兆以太网接口的所有优势，而无需更改集成软件。

现代CMOS传感器在高灵敏度，低暗噪声和高帧速率以及非常高的动态范围内，可提供出色的图像质量。这些优点与10 GigE界面一起在快速过程中发挥了优势，例如在60 fps时高达4K的视频应用以及运动分析和虚拟现实应用中。

与千兆位以太网摄像机相比，10GigE摄像机显着减少了总体系统延迟，即主机请求和响应接收之间的延迟。首先，传感器读取速度更快，这意味着读取时间更短，最后10 GigE接口加快了数据传输速度。延迟还取决于所使用的硬件和软件组件。与50到125μs的千兆位以太网不同，每帧的延迟降低到大约5到50μs。

从GigE Vision标准版本2开始，相机集成便不再需要更改应用软件，因为软件独立于物理以太网接口。使用GenICam进行编程的相关操作保持不变，同时可以轻松实现与GigE相机一起操作。

低成本系统方案

越来越多的电脑主板支持10GBase-T接口，可直接连接万兆网接口相机。此外，还可以使用低成本的10GBase-T标准网卡，实现简单的单电缆解决方案，即通过同一根电缆实现数据传输与供电（以太网供电）。因而显著降低了系统成本，有效减少软件集成和现场维护的工作量。

此外，使用价格实惠的标准以太网电缆足以满足应用要求，无需像Camera Link一样采用非常昂贵的电缆。同时，相机配备了RJ45以太网连接器，用于现场主机装配，用户只需支付所需的电缆费用即可。

在时控生产等需要定期而非连续采集图像的应用中，带Burst（高速连拍）模式的万兆网接口相机提供了替代CoaXPress接口相机的方案。分辨率达1,200万像素的QX系列相机，在短序列图像采集时，帧率可达335 fps，速度约为四通道CoaXPress CXP-6相机的两倍。

除了性能的整体提升，相机还集成了各种实用性高级功能: IEEE 1588 精确时钟同步协议、HDR、阴影校正、5x5颜色处理、直接驱动光源、液体镜头、奇数行和偶数行设置不同的曝光时间、出色的宽温设计等。

应用聚焦

【来源：光虎光学内部培训资料】

工业镜头有哪些用途？

工业镜头也就是「机械之眼」，因为产品线上的分毫之差都逃不过工业镜头的锐利目光。

工业镜头是一种用于质量检测的镜头，主要活动的战场就是各种制造工厂，主要检查制造生产线上高速运动的产品外观质量和肉眼难以察觉的细微部分的瑕疵。

普密斯Fa工业镜头

工业镜头在超高速运作的流水线上，可以用于检查螺孔是否对位、瓶盖是否盖好、零件是否欠缺等，工业镜头可以实现瞬间检查大量产品，能高效排查不良品。

这要求工业镜头在边边角角都要保持高分辨率，在任何拍摄距离和视野范围内拍摄图像都要保持清晰。

还有一部分的镜头是安装在机械手上的，为了尽可能地不影响制造生产线，所以需要工业镜头的结构紧凑轻巧。

工业镜头不仅是工厂生产线品控的好帮手，还可以作为机器人、AI认识世界的眼睛。普密斯作为机器视觉及工业自动化核心产品供应商，公司主营产品有工业镜头、工业相机、视觉光源、图像测量仪、机器视觉检测系统等。关于选型问题可联系普密斯为您提供详细方案。

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