创新可变焦距潜望镜头 索尼Xperia 1 III评测

在现在安卓手机市场，索尼Xperia的产品可以称得上是一个特别的存在。在现在挖孔全面屏设计占据市场的大环境下，索尼却依旧优先考虑屏幕的完整性，保留了上下边框；在其他厂商不断提升相机传感器尺寸提升画质的时候，索尼却依旧专注于对焦的快速和画面的捕捉能力。这样一个特色鲜明的手机产品近日再次迎来了更新，推出了全新的索尼Xperia 1 III，保留Xperia的产品特色的同时，更是将One SONY的这个理念发挥的更加极致，从屏幕显示、相机以及音频等方面融入了索尼自家的先进技术，在使用上带给用户带来了更全面的使用体验。

　　外观设计

　　首先我们从外观设计看起，索尼出众的工业设计已经成为了其最大的品牌标签。从Xperia 1开始的细长的风格在这代mark 3上也是有所保留，方正的造型，加上21：9的长屏使得手机整体变得又高又窄，提供更大尺寸的屏幕显示同时也保证了握持时的舒适。

　　Xperia 1 III的摄像头模组和上代相同设计在了背面的左上方，由于大尺寸的潜望镜头的加入，整个模组尺寸也向下有了一定的延伸。Xperia 1 III相比上一代产品增加了 潜望式可变长焦镜头，45000毫安大电池等硬件，在不牺牲用户手感体验的情况下，厚度控制依旧很好。

　　Xperia 1 III的整体轮廓看上去方正硬朗，不过在边缘处做了圆滑的过度，使得方正的四边握在手里也有着圆润的手感，这样的设计还让金属边框对前后进行了很好的包裹，使得正反面玻璃和边框的连接部分也非常顺滑，摸不到任何的缝隙与棱角。相比常见的微曲面设计提供了更完整的视野以及更牢固的结构。

　　索尼Xperia 1 III的整体设计与同样是回归直角设计的iPhone 12相比，修长圆润的握持手感也是完胜苹果。

　　在背面除了摄像头移到左上角之外，整体还使用了质感更好的AG玻璃，增添了手感的同时也减少了指纹的沾染，“SONY”的品牌Logo使用亮面玻璃效果处理，十分突出，设计风格和上一代mark II基本一致。

　　除了整体出色的设计风格，索尼还有一些与其他产品区分开来的特色设计。用回了自家最为传统的与电源集成的侧面指纹按键，右侧有标志性的快拆卡槽，同时具有microSD存储扩展功能，而且Xperia 1 III还是同样支持SIM卡热插拔，安装拔卡不用重启了。

　　按键方面专用的相机快门按键也得到了保留，还增添了浮雕设计以及半按状态下60次/秒的AF对焦检测。与其他按键进行了区分的同时，也增加了快门的按压手感。长按呼出相机，半按对焦的功能当然也是有着保留。除了熄屏和音量之外，Xperia 1 III增加了一个快捷键，可以呼出语音助手。对于现在不常见的3.5mm耳机插孔也给出了支持，可以外接有线耳机边充电边听音乐，配合自家的音频技术，听感上有了一定增强。

　　全球首款高刷4K手机屏幕

　　Xperia 1 II的屏幕比例是21：9，和此前的旗舰产品相同，采用了的OLED屏幕分辨率为3840 x 1644，相当于每英寸643像素，并且拥有10bit HDR的显示效果。今年Xperia 1 III屏幕最大的升级点就是120Hz刷新率的加成。4K 120Hz也让索尼成为了行业内的首款4K级别高刷新率屏幕。

　　索尼致力于为用户提供一个完美的手机屏幕来观看视频内容，并没有使用目前流行的挖孔设计提升屏占比。取而代之的是，索尼Xperia 1 III的显示屏顶部和底部保留了边框设计，顶部的边框用于容纳自拍相机，而底部边框和顶部边框上分别有一个前置扬声器。更加对称的边框让横握观看视频达到了更好的效果。

　　这块屏幕的规格无疑是目前智能机旗舰中最高的，针对用户拍摄4K视频和观看高清电影的场景能提供更优秀的画面表现。加上正面双扬声器、杜比全景声的支持，21：9整屏的画面让观看电影的体验更加优秀。Xperia 1 III屏幕的色彩提供了大师模式与视频图像增强功能，在观看电影的时候手机会自动开启，屏幕还可以适应专业创作和娱乐对于屏幕色彩的不同需求。

　　在实际体验中，21：9的屏幕比例还给手机的使用带来了更有趣的玩法，更窄的机身和更大的屏幕兼得，索尼为了带来更多的内容显示，21：9多窗口模式，直接在首页就有对应选项，还有默认的搭配，让多任务开启更快速。同时之前使用的侧边侧感功能也能让我们更快速的找到常用APP与设置，让单手握持使用更加简单。

　　Xperia 1 III作为旗舰手机，屏幕刷新率也提升到了120Hz，开启之后可以感受到更为流畅的画面，即便不是玩游戏，刷微博等瀑布流的体验也非常流畅。

　　摄像头及拍照

　　索尼 Xperia 1 III搭载了1200万像素f/1.7 24mm焦段的主镜头、1200万像素f/2.2 16mm焦段的广角镜头和一个1200万像素可变焦段的潜望长焦镜头，提供了70mm和105mm两个可变的焦段。还有一个3D iToF传感器。在镜头模组外索尼还加入了蔡司 T* 镀膜涂层，根据官方的说法这个涂层可以减少反射光线，以获取更好的画质和图像对比度。

　　可变焦的长焦镜头也是第一次出现在手机产品中，索尼使用机械潜望镜式系统将镜头物理移动到这些不同的点。这样可以实现真正的2.9倍或5倍光学变焦。不过，这两个焦距之间的任何值（例如4倍）都将涉及数字裁剪，而并非是连续的光学变焦。

变焦拍摄样张

　　相比上一代产品将相机大师和普通相机应用分开的做法，Xperia 1 III将两款应用进行了整合，用户也不用纠结拍照时应该选用哪个应用拍摄了，通过相机主界面的模式手动进行快速切换就可以。在普通相机界面中，Xperia 1 III提供了最基本的拍摄功能，没有其他安卓上花哨的模式，这也让用户更加专注于视频、拍照上，使用起来简单明了。

　　4个焦段的选项也在拍照界面直接呈现给用户，也就是说此次的变焦设置依旧还需要手动来切换不同镜头的不同焦段，并没有像现在主流手机相机那样，直接调节缩放倍数，系统自动切换镜头。熟悉索尼手机拍照的朋友都知道，想要玩好这款手机的拍照，必须要花一些时间在相机应用程序的专业模式下多进行手动调节的。Xperia 1 III的专业相机模式为了让大家更好的上手，将自家微单相机的设置界面搬到了手机上，对于了解摄影的朋友来说，拍摄上手的门槛也进一步降低。

　　在摄影大师界面中索尼将拍照的整体的操作逻辑进行了微单化，除了基本的常规触摸拍摄外，用户可以通过右手食指放在快门按键的位置，用拇指可以对所有常用参数进行调节，而左手在持稳手机的同时，负责切换拍摄模式、切换镜头等。左上点击转动可以有M档，P档的选择，下方点击旋转可以自由切换镜头焦段，这里我们可以看到熟悉的24mm-70mm主摄焦段，四个焦段的选择比普通界面下缩放倍数来的更加明了，而且曝光补偿，对焦等设置也是一应俱全。

　　为了给用户更好的拍摄感受，手点取景框对焦也添加到了相机大师应用中，更加符合手机用户拍照时的使用习惯。

　　Xperia 1 III的最大亮点还是在于对焦，不论是快速启动相机应用，还是专门的拍摄快门按键，索尼都在向用户传达一个理念，那就是更便捷快速的手机拍摄。为了贴合拍照快速的理念，快速捕获拍摄照片，自动追焦拍摄主体也就自然成了索尼手机拍摄的最大特色。

　　Xperia 1 III自动对焦系统拥有 247个相位检测自动对焦点，并且拥有人眼以及动物眼对焦，配合快门按键，可以实现半按快门对焦，全按快门拍摄。其中人眼追焦的反应十分快速，即便是大幅度的摆动也可以跟到，这个功能对于家中有孩子或者宠物的朋友来说非常适用。

　　Xperia 1 III的拍摄效果也正如微单相机一样，能够近乎百分之百的还原真实的色彩。在逆光的下环境下，Xperia 1 III的HDR拍摄能够很好的保留暗部和亮部的细节，同时呈现出相对真实的明暗对比。拍摄后还能够保存RAW格式文件更加方便后期的调试。

　　Xperia 1 III依旧没有专门的夜景模式，但通过AI会自动识别暗光的环境，拍照时可以通过检测适当延长曝光时间。

　　总结一下，Xperia 1 III拥有出色的对焦性能、三颗镜头拍摄的画面都有着不错的还原度，而独立快门按键和大师模式的升级改进，让Xperia 1 III变成更专业的相机的同时也能更容易去操控。但是一些常用功能还需要进入二级菜单或者更多的设置界面找到，普通相机模式下不能进行连续的变焦操作也有些违背操作常识。

　　规格和性能

　　与2021年的许多旗舰智能手机产品一样，索尼Xperia 1 III也搭载高通骁龙 888移动平台，其采用独特的三丛集 CPU 架构设计和 5nm 的先进制程工艺。CPU 部分应用最新 Kryo 680 架构，加入了全新Cortex-X1 超级大核，主频高达 2.84GHz，使高通骁龙 888 的 CPU 性能提升 25%；GPU 架构为 Adreno 660，图形渲染性能提升 35%，使玩家在运行大型游戏的复杂场景时也能够流畅不卡顿。

　　索尼Xperia 1 III配备的是12GB运存，更大的运存可以很好地运行游戏，后台多开多个应用的加载时间也相对较短，整体的使用过程中不会遇到卡顿或者延迟的问题。索尼Xperia 1 III国行版本还对游戏模式进行了优化。

　　除了相机搞黑科技，索尼也将大量显示和音频技术引入到了手机游戏这一方面。除了将1 III的屏幕刷新率提升到120Hz、触控采样率提升到240Hz，索尼也引入了最高240Hz的动作模糊消除技术，在运行兼容的游戏时让屏幕上动态游戏画面更加清晰。索尼甚至还专门对游戏过程中的充电场景进行了优化，当侦测到热量过高时会自动停止为电池充电，而仅使用外部电源为手机系统供电。

　　索尼这次也专门在软件中植入了L-Y raiser低伽玛提升器，开启该功能后可以提亮画面暗部以展示更多细节。游戏输出的音频也可以通过内置的音效均衡器处理，突出了场景中的枪声、脚步声这样的关键游戏音效。并且对于喜欢记录自己游戏过程的用户来说，索尼还提供了最高120Hz的屏幕录制功能或连续30秒内最多600张屏幕截图，以便用户保存自己的精彩胜利时刻。内置的立体声扬声器除了杜比全景声，也支持索尼360°临场音效。

高画质设定下，《使命召唤》游戏运行帧率平稳运行在60FPS，中间掉帧为转场画面

　　除了配置的升级，国行版本还支持全网通的双模5G，国内所有网络的支持也是非常有诚意。骁龙888+4K屏幕的组合也是有着很大的耗电量，开启120Hz之后消耗也是非常明显，为了应对更大的功耗，Xperia 1 III搭升级载了4500mAh电池，支持无线充电，有线充电则最高升级至了30W，半小时就能充满到50%。

　　系统方面Xperia 1 III还是采用了原生安卓配合第三方应用合作的方案，整体非常简洁，稍显不足的就是许多国内本地化的东西还没有得到很好的支持，而且应用商店使用了应用宝，每次升级安装的时候都需要授权，虽然安全不过也相对有些麻烦，不过目前测试的机器只是工程机，期待520国行版在本地化适配上能有更好的表现。

　　总结

　　索尼Xperia 1 III整体的表现可以达到一款优秀的旗舰手机的标准，旗舰的性能配置一个不缺，方正的外观以及舒适的握持手感有着独树一帜的风格，索尼坚持的工业设计也让这款产品与目前挖孔曲面屏做出了很大的差异化，配合4K HDR OLED屏幕与杜比全景声让它成为了体验不错的移动影音利器，在上代基础上优化了了影像系统，带给用户更大的创作空间，120Hz的屏幕刷新率更是让游戏和使用流畅度方面有了质的提升。当然在系统方面，还是期待一下国行版的表现。

　　以影像产品闻名的索尼在国内有着较高的美誉度，其无反相机在国内的销量也证明了产品的受欢迎程度。虽然说索尼的手机产品在国内相对小众。不过随着One SONY概念的引入，电视、音响以及摄影技术的整合以及更多先进科技的首发，索尼Xperia 1 III的发布在用户心中还是有着很高地位的。如果你想追求与众不同又出色的外观设计，喜欢摄影又想玩出一些自己特色那么这款产品还是很值得考虑入手的。

【干货】 视觉检测之工业相机选取问题大盘点

1：工业相机的丢帧的问题是由什么原因引起的?

工业相机的丢帧现象和相机采用的接口没有关系，不管什么接口，驱动程序设计的不良和工业相机硬件才是丢帧的真正原因。丢帧的原因其实就是资料通道堵塞，新的图像进来时无法及时处理，前一张可能被迫丢弃，或者新的图像丢失。要想解决丢帧问题，必须针对驱动程序和工业相机硬件资料传输中间的每一个环节进行精密设计。

2：工业相机输出、输入接口有哪些?

工业相机的输入、输出接口有USB3.0，IEEE 1394，Camera Link、USB2.0、Ethernet几种；

3：知道被测物的长、宽、高以及要求的测量精度，如何来选择CCD 相机和工业镜头，选择以上器件需要注意什么?

首先要选择合适的镜头。选择镜头应该遵循以下原则：

1）镜头的芯片靶面大于或者等于工业相机芯片；

2)选择匹配相机接口的镜头，是C接口还是F接口，或着M42接口等；

3)注意选择镜头的最小工作距离，镜头畸变，结构尺寸及光谱特性；

选择CCD 相机时，应该综合考虑以下几个方面：

1) 注意感光芯片类型；通常CCD 或者CMOS，CCD的成像质量优于CMOS,成本也高于CMOS，同样分辨率的传感器，优先选择尺寸大的，有利于成像质量的提高；

2) 视频特点；包括点频、行频。

3) 相机输出接口，不同的输出接口对用不同的带宽，根据传输的距离，稳定性，传输数据的大小（带宽）等合适的选择USB,1394,Camerlink或者百兆/千兆网接口的相机；

4) 相机的工作模式：连续，触发，控制，异步复位，长时间积分。

5) 视频参数调整及控制方法：Manual、RS232.

同时，选择CCD 的时候应该注意，l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.

4：CCD 相机与CMOS 相机的区别在哪里？

主要区别：

CMOS（互补金属氧化物半导体）

1.采用CMOS芯片，价格相对CCD相机较低2.CMOS芯片曝光方式一般为卷帘式快门曝光，适合拍摄静止物，体拍摄运动物体有拖影，且图像会变形3.色彩还原性较差4.芯片动态范围较小，灵敏度较差但在光照充足的情况下，也能取得较好的图像效果5.系统噪声：中到高CCD（电荷耦合器件） 1.采用CCD芯片，价格较高2.CCD芯片曝光方式一般为帧（全局快门）曝光，适合拍摄静止或运动物体3.色彩还原性好4.芯片动态范围较大，灵敏度好，成像效果对外界打光的依赖比CMOS芯片低5.系统噪声：低

5：工业相机都有哪些主要参数？

1.分辨率( Resolution )；相机每次采集图像的像素点数(Pixels)，对于工业数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于工业数字模拟相机则是取决于视频制式，PAL制为768*576，NTSC制为640*480。

2.像素深度(Pixel Depth)：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于工业数字数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。

3.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.)，对于线阵相机机为每秒采集的行数(Hz)。

4.曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）：对于工业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，工业数字相机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。

5.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

6.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。

6：工业相机的噪声是什么意思？

根据欧洲相机测试标准EMVA1288 中，定义的相机中的噪声从总体上可分为两类：

一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声，也叫散粒噪声（shot noise）,这种噪声对任何相机都是相同的，不可避免，尤其确定的计算公式。（就是：噪声的平方= 信号的均值）。

第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声，它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声，每台相机的固有噪声都不一样。

另外，对数字相机来说，对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声，量化位数越高，噪声越低。

7：工业相机的信噪比什么意思？

特定参数(信号)值与非特异性参数(噪声)的比值。如实验中样品的放射性与本底放射性强度之比；荧光在X射线底片上所造成的感光强度与非特异感光背景强度之比；序列同源性比较时，配对与非配对序列之比等。信噪比的值越大，图像的质量就越高。

8：工业相机中动态范围是什么意思？

相机的动态范围表明相机探测光信号的范围，动态范围可用两种方法来界定，一种是光学动态范围，指饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强的比值，由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围，他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值，不随外界条件变化而变化。在线性响应去，相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值：动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号动态范围可用倍数、dB 或Bit 等方式来表示。动态范围大，则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。

9：如何提高工业相机的动态范围

相机动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度，以下技术可以提高相机动态范围。

1. 对数响应：设置对数视频放大电路，增大成像器件的动态范围。

2. 深沟道技术：使用厚度为40左右的高阻硅制作CCD，在保持薄型CCD的量子效率高的优点基础上，同时提高红光的量子效率。

3. 双曝光：对传感器做曝光设置，弱光时自动采用长时间曝光，强光时自动采用短时间曝光，提高成像器件适应目标光强变化的能力，适合光强变化剧烈场合。

10：工业相机里的像元深度是什么意思？

数字相机输出的数字信号，即像元灰度值，具有特殊的比特位数，称为像元深度。对于黑白相机这个值的方位通常是8-16bit。像元深度定义了灰度由暗道亮的灰阶数。例如，对于8bit的相机0 代表全暗而255 代表全亮。介于0 和25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有1024个灰阶而12bit有4096个灰阶。每一个应用我们都要仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从8bit上升到10bit 或者12bit 的确可以增强测量的精度，但是也同时降低了系统的速度，并且提高了系统集成的难度（线缆增加，尺寸变大），因此我们也要慎重选择。

11：工业相机是怎么分类的？

1、按照芯片类型：可以分为CCD相机、CMOS相机；

2、按照传感器的结构特性：可以分为线阵相机、面阵相机；

3、按照扫描方式：可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；

4、按照分辨率大小：可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；

5、按照输出信号方式：可以分为模拟相机、数字相机；

6、按照输出色彩：可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；

7、按照输出信号速度：可以分为普通速度相机、高速相机；

8、按照响应频率范围：可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机。

12：工业相机与普通数字相机的区别在哪里？

若用直观的说法指出工业相机与普通数字照相机的区别，就是工业相机给工业产品照相，普通数字相机给风景和人照相。工业相机的主要功能是将外界输入的光信号转换为可被电子系统处理的电信号输出，在成像原理方面与普通数字相机大致相同。相比传统的普通数字相机而言，工业相机具有较高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等特点。

工业相机有多个名称，例如，工业摄像机、工业摄像头、视觉传感器等。当其在工业环境下拍照时，取名为工业照相机；当其在工业环境下录像时，参照对普通民用摄像机的叫法，取名为工业摄像机；当其用于工业环境下的监控时，取名为工业摄像头或工业探头；当其用于工业机器人时，取名为视觉传感器。

工业相机与普通数字式照相机结构框图的主要区别：

13：如何选择线阵相机？

1.计算分辨率：幅宽除以最小检测精度得出每行需要的像素。

2.检测精度：幅宽除以像素得出实际检测精度。

3.扫描行数：每秒运动速度长度除以精度得出每秒扫描行数。

根据以上计算结果选择线阵相机举例如下：

如幅宽为1600 毫米、精度1 毫米、运动速度22000mm/s 相机：1600/1＝1600 像素 最少2000像素，选定为2k 相机 1600/2048＝0.8 实际精度22000mm/0.8mm＝27.5KHz 应选定相机为2048 像素28kHz 相机

14：线阵相机有哪些特点？

1、线阵相机的分辨率更高。

线阵相机每行像素一般为1024，2048，4096，8012；而一般的面阵相机仅为640，768，1280，大于2048的面阵很少见。

2、线阵相机的采集速度更快。

线阵相机的采集速度一般是5000 - 60000 行/秒，用户可以选择每几行或每十几行即构成一帧图像进行一次处理，因此可以达到很高的帧率。

3、线阵相机可以不间断的连续采集和处理。

线阵相机可以对直线运动的物体（印刷品，直线导轨，织物，滚筒上的纸张，传送带上的物体等）进行连续采集。

4、线阵相机有更简单合理的构造。

与面阵相机相比，线阵相机不会浪费分辨率采集到无用数据。

15：什么是智能工业相机？

智能工业相机并不是一台简单的相机，而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。智能工业相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成。由于应用了最新的DSP、FPGA 及大容量存储技术，其智能化程度不断提高，可满足多种机器视觉的应用需求。

16：线阵相机与面阵相机的区别在哪里？

一、指代不同

1、线阵相机：呈“线”状的。虽然也是二维图像，但极长。几K的长度，而宽度却只有几个象素的而已。

2、面阵相机：实现的是像素矩阵拍摄。

二、特点不同

1、线阵相机：被测视野为细长的带状，多用于滚筒上检测的问题。需要极大的视野或极高的精度。

2、面阵相机：表现图像细节不是由像素多少决定的，是由分辨率决定的。分辨率是由选择的镜头焦距决定的，同一种相机，选用不同焦距的镜头，分辨率就不同。

三、应用不同

1、线阵相机：主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。典型应用领域是检测连续的材料，例如金属、塑料、纸和纤维等。

2、面阵相机：应用面较广，如面积、形状、尺寸、位置，甚至温度等的测量。

17：选择工业相机镜头步骤是什么？

在次序方面，首先要弄明白的是自己的检测任务，是静态拍照还是动态拍照、拍照的频率是多少、是做缺陷检测还是尺寸测量或者是定位、产品的大小（视野）是多少、需要达到多少精度、所用软件的性能、现场环境情况如何、有没有其它的特殊要求等。如果是动态拍照，运动速度是多少，根据运动速度选择最小曝光时间以及是否需要逐行扫描的镜头。

18：如何用机器视觉系统要求的精度来计算出需要选用相机的分辨率(像素)？

知道实际检测精度来反推该选用多大像素的工业相机可以通过公式来计算得出：X 方向系统精度（X 方向像素值）=视野范围（X 方向）/CCD 芯片像素数量（ X 方向）；Y 方向系统精度（Y 方向像素值）=视野范围（Y方向）/CCD 芯片像素数量（ Y 方向）来获得。当然理论像素值的得出，要由系统精度及亚像素方法综合考虑；

19：如何根据实际要求的检测速度来推导出该选用什么速度的工业相机？

系统单次运行速度=系统成像（包括传输）速度+系统检测速度，虽然系统成像（包括传输）速度可以根据工业相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算，最好的方法还是通过软件进行实际测试；

20：工业相机需要与图像采集卡匹配哪些才能正常使用？

工业相机需要与图像采集卡匹配好才能正常使用，一般需要匹配以下几个：

ａ、视频信号的匹配，对于黑白模拟信号相机来说有两种格式，CCIR和RS170（EIA），通常采集卡都同时支持这两种工业相机；

ｂ、分辨率的匹配，每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机；

ｃ、特殊功能的匹配，如要是用相机的特殊功能，先确定所用板卡是否支持此功能，比如，要多部相机同时拍照，这个采集卡就必须支持多通道，如果相机是逐行扫描的，那么采集卡就必须支持逐行扫描；

ｄ、接口的匹配，确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394 等。

21：USB 接口的工业相机与1394 接口工业相机的区别在哪里？

USB 相机与1394 相机从接口方面来说影响到我们选择的因素主要有以下几点：

a）协议规范：1394 设备相关工业规范协议有50 多种，涉及到从摄像机、工业相机、等设备。各厂家的1394 工业相机大都遵循DCAM 工业规范。而USB 工业相机的接口是近期从商业PC 应用中发展起来的商业规范。

b）供电方式：1394 工业相机操作电压为8 到30VDC，USB 工业相机工作电压是5VDC。从供电范围角度看，1394接口符合工业领域单独设备的直流供电要求，比如12VDC 或24VDC；而USB 接口采用电子线路TTL 标准电压供电，一般做设备内部供电使用。

c）操作系统配合：1394 接口工业相机在系统重新启动后能够保持原先的地址不变，而USB 接口工业相机每次启动后都需要系统重新分配地址的。

d）数据传输：1394 接口在处理多台工业相机的数据传输时，有着先天的优势。从发展背景来看，USB 接口是承接RS232 接口的新一代高速数据传输接口，而1394 接口的工业相机是作为替代SCSI 和PCI 总线的而设计的。

22：智能相机的功能？

1、图像采集单元：在智能相机中，图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像，并输出至图像处理单元。

2、图像处理单元：图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储，并在图像处理软件的支持下进行图像处理。

3、图像处理软件：图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下，完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中，以上算法都封装成固定的模块，用户可直接应用而无需编程。

23：从那几个方面来比较工业相机的几种接口？

以下是工业相机几种接口的比较：

24：如何设置工业相机中的“自动增益控制”功能？

相机通常具有一个对传感器的信号进行放大的视频放大器，其放大倍数称为增益。若放大器的增益保持不变，则在高亮度环境下将使视频信号饱合。利用相机的自动增益控制（AGC）电路可以随着环境内外照度的变化自动的调整放大器的增益，从而可以使相机能够在较大的光照范围内工作。

25：如何来选购图像采集卡？

在选择采集卡进行测试或者开发之前，我们需要明确自己的需求：

1、系统功能：首先要明确公司开发的系统，应实现哪些基本功能。

2、开发时限：根据项目的具体要求，确定开发周期，对采集卡的开发难易程度应以此参考。

3、开发商支持：软件包开发商是否有详尽的使用说明，能否提供足够的源代码，对方的开发人员能否及时技术支持。

4、人力资源：考虑能够参与开发工作的人力资源，包括：编程能力、视觉知识等等方面。考虑这个问题，是因为通常选用功能完备的软件包，并不一定能缩短开发时间，但却能够简化开发工作，使源程序便于优化。

5、分析软件包功能：确定软件包所提供的工具，是否能够支持系统所要求实现的功能。

明确了自己的需求之后，我们可以综合这些需求点来整体的考虑对采集卡的选择，选择最适合自己公司开发要求的图像采集卡。

26：高速工业相机与一般工业相机相比有哪些优势？

1、支持多种图像格式，有多种软硬件外触发功能;

2、系统独立工作，几乎不占用计算机资源，可靠性高;

3、高速实时无压缩图像记录，实时显示，设定速度回显;

4、保证100%不丢帧，解决了传统内存记录方式易丢帧、缺乏断电保护等问题;

5、一套系统中可支持多块板卡和相机，同时对多个目标进行跟踪记录;

6、软件接口简单，便于二次开发和实时处理。

7、系统采用直接将数据写入硬盘的记录方式，解决了传统内存记录方式记录时间短的问题，同时解决了传统采集;系统传输速度受PCI 总线带宽限制的问题;

8、 支持多种外部信号的叠加融合;

27：如何来提高工业相机的灵敏度？

工业相机的灵敏度是可以通过设置工业相机的以下功能来实现的：

28：工业相机的白平衡是什么？相机白平衡如何调节？

什么是白平衡？

白平衡，顾名思义，即白色的平衡，由于人眼的适应性，在不同色温下，都能准确判断出白色，但是相机就差远了，在不同色温的光源下，图像会出现偏色，与人眼看到的颜色不一致，因此需要进行白平衡处理。在数码相机中，往往有ISP，这里面会做AWB（自动白平衡）处理。

简单地说白平衡就是无论环境光线如何，仍然把“白”定义为“白”的一种功能。由于CCD传感器本身没有这种功能，因此就有必要对它输出的信号进行一定的修正，这种修正就叫做白平衡。

颜色实质上就是对光线的解释，在正常光线下看起来是白颜色的东西在较暗的光线下看起来可能就不是白色，还有荧光灯下的“白”也是“非白”。对于这一切如果能调整白平衡，则在所得到的照片中就能正确地以“白”为基色来还原其他颜色。所以白平衡控制就是通过图像调整，使在各种光线条件下拍摄出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。

工业相机内部有三个CCD电子耦合元件，他们分别感受蓝色、绿色、红色的光线，在预置情况下这三个感光电路电子放大比例是相同的，为1:1:1的关系，白平衡的调整就是根据被调校的景物改变了这种比例关系。比如被调校景物的蓝、绿、红色光的比例关系是2:1:1（蓝光比例多，色温偏高），那么白平衡调整后的比例关系为1:2:2，调整后的电路放大比例中明显蓝的比例减少，增加了绿和红的比例，这样被调校景物通过白平衡调整电路到所拍摄的影像蓝、绿、红的比例才会相同。也就是说如果被调校的白色偏一点蓝，那么白平衡调整就改变正常的比例关系减弱蓝电路的放大，同时增加绿和红的比例，使所成影像依然为白色。

相机白平衡这一参数可用来调节图像中红色和蓝色的色度，以得到逼真的色彩。可通过手动或自动方式控制这些值。自动白平衡功能提供两种操作模式：

自动：对视频数据流持续实施白平衡操作。

单触：只触发一次调节过程。

普通的多媒体相机只提供一个白平衡参数，所以增加红色色值会减少蓝色色值，反之亦然。高质量的相机提供两个参数，因此可以分别调节红和蓝的色值：

29：如何提高相机感光均匀性？

30：如何提高图像的信噪比？

1、固定噪声校正

该方法需测量和存储各像素的固定图像信号，设置校正电路或校正软件，用校正电路或校正软件固定图像噪声。可消除各像素的传输门的压降和内阻不一致，消除各像素的偏压不一致，提高图像质量，提高图像测量精度。

2、低温工作

用半导体致冷器将成像器件致冷，降低成像器件的热噪声，适合弱光，需长时间场合。

3、相关双采样

在一次曝光前后分别进行两次采样，输出曝光前后采样值之差，可消除KTC（像素复位）噪声。

31：如何提高工业相机的动态范围？

相机动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度，以下技术可以提高相机动态范围。

32：如何通过调整工业相机来提高图像质量？

在机器视觉系统中，相机需要采集图像，有时候采集的图像质量一般，这就需要我们通过调整工业相机的一些功能参数来提高图像质量，以下技术可提高图像质量。

33：工业相机的机械快门与电子快门有什么区别？

机械快门和电子快门这两者其实完全不是一个概念，。

1、机械快门：用弹簧或是电磁手段，控制几片叶片的开闭，或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口，让窗口获得指定时间长短的“见光机会”――这就使通常的机械快门概念。

2、而电子快门则不同，它实际上并没有“门”，而是利用了CCD不通电不工作的原理，在CCD不通电的情况下，尽管像场窗口“大敞开”，但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时，使用电子时间电路，使CCD只通电“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。

3、电子快门简单，成本也要低得多。但是要注意，如果镜头长时间对着强光，那样通过镜头的聚焦作用，很容易烧坏后边“大敞门”的CCD器件。

4、往往袖珍卡片数码相机和其它中、低档数码相机采用电子快门，而高级家用数码机和所有的数码单反相机，都毫无例外地采用机械快门。数码单反的机械快门，实际上和它的原型胶片相机快门总成是一样的，没有很大的区别。所以使用寿命、维护都没有特殊的新要求。

注：利用了电子快门的特点，让CCD在机械快门打开的同时，受到电子快门的瞬间控制，可在低成本前提下实现特殊的要求。

34：数字工业相机与模拟工业相机的区别是什么？

数字相机大多使用并行接口标准，一个良好的标准，提供了大范围的采集速度，图像尺寸，像素深度。并行相机通常需要用户订制电缆和接头，来配合采集卡。其技术优势主要有：高速，高像素深度，大图像尺寸；容易配置相机参数和别的功能。缺点：没有物理或协议标准来接采集卡，需要定制电缆和接头，价格相对较昂贵，

模拟相机是众多应用的理想选择，因为它有成熟的技术，简单的连线，低成本。连线简单，仅需一根BNC线连接相机到采集卡，而且价格便宜。标准640x480像素分辨率，30帧/秒，满足大多数常见应用。

35：工业相机日常如何维护和保养？

1、吸力吸除法：

这种方法是利用涡轮式或活塞式的吸尘泵的吸力吸除工业相机CCD表面的灰尘，工作原理与我们家庭使用的吸尘器是一样的，因此，其存在的优缺点也是一致的。这种方法的优点在于非接触吸尘，对CCD无损伤;缺点则是此方法只对于干性浮尘有吸除作用，而对于有附着力的灰尘、油渍等却不是很有效。

2、粘性粘尘法：

这种方法是利用橡胶棒或低粘性的胶纸等来粘除工业相机CCD表面上的灰尘。这种方法操作简单，但效果一般，容易在清理后留下更难清理的胶印，造成二次污染，因此，这种方法并不太建议使用。

3、静电吸附法：

这种方法是利用具有静电的柔软刷毛吸附工业相机CCD表面的灰尘，此方法与吸力吸除法一样，具备同样的优缺点，在选择使用哪种方法时，主要看哪种工具取材方便而已。

4、纤维清洁法：

这是一种是采用质地柔软的微纤维材料，沾上发挥性清洁溶液，深入CCD内部进行清理的方法。这里所说的发挥性清洁溶液最好是浓度90%以上的纯酒精，不要使用异丙醇，异丙醇能吸收空气中的水分，清理时易在工业相机CCD表面留下液体痕迹;也最好不要使用甲醇，甲醇是一种剧毒物质。此方法的优势是无损伤、操作方便、清除可针对性、对油性灰尘有一定的效果，缺点是此方法如果使用不当，易越清越脏，适得其反。

36：什么是图像采集卡？

图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件，但是它扮演一个非常重要的角色；图像采集卡直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等。这张采集卡的作用将摄像头与 PC连接起来。它从摄像头中获得数据（模拟信号或数字信号），然后转换成PC 能处理的信息。

37：图像采集卡都有哪些类别？

1. 根据输入信号可分为模拟图像采集卡和数字图像采集卡；

2.根据采集信号颜色可分为黑白图像采集卡和彩色图像采集卡；

38：分辨率和像素的关系？

分辨率和像素是成正比的，像素越大，分辨率越高。像素越高，最大输出的影像分辨率也越高。

39：工业相机的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺寸的关系？

工业相机中的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺寸关系表如下：

文章来源：机器视觉沙龙

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