1、工業(yè)相機的應用及基礎(chǔ)知識隨著科技的飛速發(fā)展，工業(yè)數(shù)字相機在機器視覺、工業(yè)檢測、圖像處理、模式識別、人臉識別等等方面有著非常廣泛的應用，現(xiàn)整理工業(yè)數(shù)字相機的相關(guān)基礎(chǔ)知識做一分類整理與大家共享。1、工業(yè)相機的主要參數(shù)。分辨率速度(幀頻/行頻)噪聲信噪比動態(tài)范圍像元深度光譜響應光學接口2、工業(yè)相機分辨率的定義。分辨率是相機最基本的參數(shù)，由相機所采用的芯片分辨率決定，是芯片靶面排列的像元數(shù)量。通常面陣相機的分辨率用水平和垂直分辨率兩個數(shù)字表示，如：1920(H)x1080(V),前面的數(shù)字表示每行的像元數(shù)量，即共有1920個像元，后面的數(shù)字表示像元的行數(shù)，即1080行?，F(xiàn)在相機的分辨率通常表示多少K,

2、如1K(1024),2K(2048),3K(4096)等。在采集圖像時，相機的分辨率對圖像質(zhì)量有很大的影響。在對同樣大的視場(景物范圍)成像時，分辨率越高，對細節(jié)的展示越明顯。3、工業(yè)相機的幀頻和行頻的概念相機的幀頻/行頻表示相機采集圖像的頻率，通常面陣相機用幀頻表示，單位fps(FramePersecond),如30fps，表示相機再1秒鐘內(nèi)最多能采集30幀圖像；例如：MV-VD078SC這個型號的相機，線陣相機通常用彳T頻便是單位KHz,如12KHz表示相機再1秒鐘內(nèi)最多能采集12000行圖像數(shù)據(jù)。速度是相機的重要參數(shù)，在實際應用中很多時候需要對運動物體成像。相機的速度需要滿足一定要求，才

3、能清晰準確的對物體成像。相機的幀頻和行頻首先受到芯片的幀頻和行頻的影響，芯片的設計最高速度則主要是由芯片所能承受的最高時鐘決4、工業(yè)相機噪聲的概念工業(yè)相機的噪聲是指成像過程中不希望被采集到的，實際成像目標外的信號。根據(jù)歐洲相機測試標準EMVA1288中，定義的相機中的噪聲從總體上可分為兩類：一類是由有效信號帶來的符合泊松分布的統(tǒng)計漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shotnoise），這種噪聲對任何相機都是相同的，不可避免，尤其確定的計算公式。（就是：噪聲的平方=信號的均值）。第二類是相機自身固有的與信號無關(guān)的噪聲，它是由圖像傳感器讀出電路、相機信號處理與放大電路等帶來的噪聲，每臺相機的固有噪聲都不一樣

4、。另外，對數(shù)字相機來說，對視頻信號進行模擬轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生量化噪聲，量化位數(shù)越高，噪聲越低。5、工業(yè)相機信噪比的概念相機的信噪比定義為圖像中信號與噪聲的比值（有效信號平均灰度值與噪聲均方根的比值），代表了圖像的質(zhì)量，圖像信噪比越高，圖像質(zhì)量越好。6、工業(yè)相機的動態(tài)范圍。相機的動態(tài)范圍表明相機探測光信號的范圍，動態(tài)范圍可用兩種方法來界定，一種是光學動態(tài)范圍，指飽和時最大光強與等價于噪聲輸出的光強的比值，由芯片的特性決定。另一種是電子動態(tài)范圍，他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。對于固定相機其動態(tài)范圍是一個定值，不隨外界條件變化而變化。在線性響應去，相機的動態(tài)范圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值：

5、動態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號動態(tài)范圍可用倍數(shù)、dB或Bit等方式來表示。動態(tài)范圍大，則相機對不同的光照強度有更強的適應能力。7、工業(yè)相機里的像元深度。稱為像元深度。對于數(shù)字相機輸出的數(shù)字信號，即像元灰度值，具有特殊的比特位數(shù),黑白相機這個值的方位通常是8-16bito像元深度定義了灰度由暗道亮的灰階數(shù)。例如，對于8bit的相機0代表全暗而255代表全亮。介于0和25之間的數(shù)字代表一定的亮度指標。10bit數(shù)據(jù)就有1024個灰階而12bit有4096個灰階。每一個應用我們都要仔細考慮是否需要非常細膩的灰度等級。從8bit上升到10bit或者12bit的確可以增強測量的精度，但是也同時

6、降低了系統(tǒng)的速度，并且提高了系統(tǒng)集成的難度（線纜增加，尺寸變大），因此我們也要慎重選擇。8、工業(yè)相機的硬件接口？硬件接口是指相機與鏡頭之間的借口，常用的鏡頭的借口有Cn,CS口，F(xiàn)口。9、工業(yè)相機的分類。答：按照芯片結(jié)構(gòu)分類：CCD相機&CMOS相機如：MV-VD078SC&MV-1300UC按照傳感器結(jié)構(gòu)分：面陣相機&線陣相機如：MV-VD200SC&P2-2X-01K40按照輸出模式分類：模擬相機&數(shù)字相機如：VS-808H&MV-VS142FC彩色相機&黑白相機如：VS-808HC&MV-VS142FM10、工業(yè)相機與普通數(shù)

7、碼相機的區(qū)別。答：工業(yè)相機的快門時間特別短，能清晰地抓拍快速運動的物體，而普通相機抓拍快速運動的物體非常模糊工業(yè)相機的圖像傳感器是逐行掃描的，而普通相機的圖像傳感器是隔行掃描的，甚至是隔三行掃描工業(yè)相機的拍攝速度遠遠高于普通的相機；工業(yè)相機每秒可以拍攝十幅到幾百幅的圖片，而普通相機只能拍攝2-3幅圖像。工業(yè)相機輸出的是裸數(shù)據(jù)，它的光譜范圍也往往比較寬，比較適合進行高質(zhì)量的圖像處理算法，普遍應用于機器視覺系統(tǒng)中。而普通相機拍攝的圖片，它的光譜范圍只適合人眼視覺，并且經(jīng)過了MPEG壓縮，圖像質(zhì)量也較差11、如何選擇線陣相機？計算分辨率；幅寬除以最小檢測精度得出每行需要的像素。檢測精度；幅寬除以像素得出實際檢測精度。掃描行數(shù)；每秒運動速度長度除以精度得出每秒掃描行數(shù)。根據(jù)以上計算結(jié)果選擇線陣相機舉例如下：如幅寬為16