技巧篇 选择工业相机，这 8 个参数你必须要弄清楚

工业相机是机器视觉系统中的核心器件之一，在为一项应用选择相机前，系统设计工程师需要充分了解相机的各项参数指标，以选出最适合应用的工业相机，实现性价比最优化。

那么，选择相机前，要了解哪些主要参数呢？

01 分辨率

分辨率是相机最基本的参数，由相机所采用的芯片分辨率决定，在采集图像时，相机的分辨率对检测精度有很大的影响，在对同样大的视场（景物范围）成像时，分辨率越高，对细节的展示越明显。

常用的工业面阵相机分辨率有500万、1200万、6500万 等。对于线阵相机而言，分辨率就是传感器水平方向上的像素数，常见有2K、4K、8K、16K等。

分辨率的选择，主要根据待测物体的尺寸估算出视野大小，再结合精度要求，最后确定需要的工业相机分辨率。

例如： 若物体尺寸为50mm，则视野可以估算为50×1.2=60mm，若单个像素的精度要求为0.02mm，则分辨率为50×1.2/0.02=3K。

注意： 选择相机不一定是分辨率越高就越好，分辨率高带来的图像数据量就大，后期的算法处理就越复杂。

02 帧率/行频

工业相机的最大帧率/行频表示单位时间内相机采集图像的速率。

通常帧率是相对于面阵工业相机来说的，单位是fps，如181fps，即相机每秒内最多可采集181帧图像。

行频是相对于线阵工业相机来说的，单位是kHz，如80kHz，即相机每秒内最多可采集80000行图像数据。

03 像元尺寸

像元即影像单元，是组成数字化影像的最小单元。

像元尺寸和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小，通常工业相机像元尺寸为2μm~14μm。

像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力，一般情况下，像元尺寸越大，能够接收到的光子数量越多，在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。

04 像素深度

像素深度是指每位像素数据的位数，通常用多少比特位表示。

一般，每个像素的比特位数多，表达图像细节的能力强，这个像素的灰阶值更加丰富、分得更细，像素的灰阶深度就更深，但同时数据量也越大，影响系统的图像处理速度，因此也需慎重选择。

常见的是8bit、10bit、12bit。分辨率和像素深度共同决定了图像的大小。例如对于像素深度为8bit的500万像素，则整张图片应该有2560×2048×8/8/1024/1024=5MB。

05 动态范围

动态范围是用来描述每个像素能够分辨出的灰度等级，宽动态范围能够使场景中亮场和暗场部分的细节同时被清晰的记录下来。

动态范围值越大，意味着工业相机可以拍摄物体明暗程度的范围越宽。

06 信噪比

工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的，实际成像目标之外的信号。

根据欧洲机器视觉协会(EMVA)的EMVA1288标准中定义的相机中的噪声，总体上分为两类：

一类是由有效信号带来的散粒噪声，这种噪声对任何相机都是相同的，不可避免；另一类是相机本身固有的与信号无关的噪声，它是由于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。

相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值（有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值），其中信号可以由光强乘以量子效率乘以积分时间来计算，而噪声则指成像过程中所有部分所产生噪声的总和；信噪比越大，则表示混在信号里的杂波越少，图像质量越高，画面越干净，看不到噪波干扰（表现为“颗粒”和“雪花”）；若信噪比越小，则画面上可能呈现较多的“颗粒”和“雪花”，影响图像画面质量。

07 曝光时间

曝光时间是为了将光投射到照相感光材料的感光面上，快门所要打开的时间；视感光材料的感光度和对感光面上的照度而定；曝光时间长，进光量就越大，适合光线条件较差的情况；曝光时间短则适合光线比较好的情况。

08 相机接口

工业相机通常有三个基础的接口，电源接口、数据接口与镜头接口。

电源接口：顾名思义，用以相机电源输入接口。

数据接口：按照接口标准不同，工业相机常用的数据接口有GigE、Camera Link、USB3.0、CoaXPress等类型。

镜头接口：工业相机镜头接口种类很多，常用的一般有C接口、CS接口、F接口、M42接口、M72接口等。

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工业相机介绍和基础知识看这一篇就够了

　　工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号，将这个信号进行 A/D 转换，并送到计算机内存当中，图像处理软件后就可以处理、分析和识别。

　　选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行结果直接相关。

不同相机对比

　　工业相机分类：

　　按照扫描方式划分：面阵相机和线阵相机

　　按照传感器类型划分：CCD相机和CMOS相机

　　按照数据接口划分：USB2.0/3.0相机、1394A/B相机、千兆网相机、CameraLink相机

　　工业相机技术

　　1.像元/像素

　　图像传感器( Sensor)由许多像素点(Pixel)按照一定的次序排列，他是组成图像传感器的最小单元，像元一般为正方形

　　2.像元尺寸

　　像素尺寸也叫像元尺寸，是指每个像素的实际大小，单位μm，面阵相机象元尺寸一般为 1.4μm-14μm，线阵相机一般为7μm/14μm;

　　像元尺寸越大，能够接收到得光子数量越多，所成像的图像越亮。

　　像元尺寸越小，制造难度越大，适配的镜头也比较少， 图像质量也越不容易提高。

　　3.分辨率

　　分辨率用来描述传感器有效象元(像素)的分布情况

　　面阵相机：

　　像素以矩阵形式进行排列，由横向像素点数( H) ×竖向像素点数( V)，其乘积接近于相机的像素值， 就是我们平时说到的多少万像素，常用面阵工业相机像素值为 120 万(1280x960)、 200 万(1600x1200)、 500 万(2592x1944)像素等，图中的是维视智造的HS高速工业相机。

　　线阵相机：

　　像素以直线的形式排列，竖向像素点( V)一般有 1~4行，描述按照横向像素点数( H)分为 1K、 2K、 4K、 6K、 8K， 16K 等( 1K=1024)。

　　4.帧率

　　面阵相机每秒采集或曝光的帧数，一般为该相机支持的最大曝光次数，单位fps;

　　5.行频

　　线阵相机每秒钟采集或曝光的行数，一般为最大曝光多少行，单位 Hz;

　　6.传感器尺寸

　　7.曝光方式

　　面阵相机：分为行曝光 (Rolling shutter)与帧曝光(global shutter)，行曝光也叫卷帘快门，帧曝光也叫全局快门，行曝光是指从传感器左上角开始逐行曝光，帧曝光是指整个传感器所有像素同时曝光;

　　线阵相机：主要为行曝光，常见的为从左向右或从右向左曝光，此外还有从左右向中间等曝光方式;

　　8.曝光时间

　　传感器将光信号转换为电信号形成一帧图像，每个像元接受光信号的过程叫曝光，所花费的时间叫曝光时间，也叫快门速度;

　　9.像元深度

　　数字相机输出的数字信号，对于每一个像元灰度值，都有统一的比特位数，称为像元深度，像元深度一般是8位，输出的图像灰度等级是2的8次方，即0-255共256级

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　　以上就是东莞康耐德智能控制对“机器视觉系统有哪些功能，主要用在哪里?”的详细介绍，希望对您以后所帮助!

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