如何合理地選擇工業(yè)相機(jī)

　　在機(jī)器視覺、工業(yè)影像等實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該如何選擇工業(yè)相機(jī)呢?

　　1、模擬相機(jī)&&數(shù)字相機(jī)

　　模擬相機(jī)必須帶數(shù)字采集卡，標(biāo)準(zhǔn)的模擬相機(jī)分辨率很低，另外幀率也是固定的。這個(gè)要根據(jù)實(shí)際需求來選擇。另外模擬相機(jī)采集到的是模擬信號，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行傳輸存儲。模擬信號可能會由于工廠內(nèi)其他設(shè)備(比如電動(dòng)機(jī)或高壓電纜)的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高，模擬相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍(原始信號與噪聲之比)會降低。動(dòng)態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機(jī)傳輸給計(jì)算機(jī)。數(shù)字相機(jī)采集到的是數(shù)字信號，數(shù)字信號不受電噪聲影響，因此，數(shù)字相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍更高，能夠向計(jì)算機(jī)傳輸更精確的信號。

　　2、相機(jī)分辨率

　　根據(jù)系統(tǒng)的需求來選擇相機(jī)分辨率的大小，下面以一個(gè)應(yīng)用案例來分析。

　　應(yīng)用案例：假設(shè)檢測一個(gè)物體的表面劃痕，要求拍攝的物體大小為10*8mm,要求的檢測精度是0.01mm。首先假設(shè)我們要拍攝的視野范圍在12*10mm,那么相機(jī)的最低分辨率應(yīng)該選擇在：(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,約為120萬像素的相機(jī)，也就是說一個(gè)像素對應(yīng)一個(gè)檢測的缺陷的話，那么最低分辨率必須不少于120萬像素，但市面上常見的是130萬像素的相機(jī)，因此一般而言是選用130萬像素的相機(jī)。但實(shí)際問題是，如果一個(gè)像素對應(yīng)一個(gè)缺陷的話，那么這樣的系統(tǒng)一定會極不穩(wěn)定，因?yàn)殡S便的一個(gè)干擾像素點(diǎn)都可能被誤認(rèn)為缺陷，所以我們?yōu)榱颂岣呦到y(tǒng)的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，最好取缺陷的面積在3到4個(gè)像素以上，這樣我們選擇的相機(jī)也就在130萬乘3以上，即最低不能少于300萬像素，通常采用300萬像素的相機(jī)為最佳(我見過最多的人抱著亞像素不放說要做到零點(diǎn)幾的亞像素，那么就不用這么高分辨率的相機(jī)了。比如他們說如果做到0.1個(gè)像素，就是一個(gè)缺陷對應(yīng)0.1個(gè)像素，缺陷的大小是由像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來計(jì)算的，試問0.1個(gè)像素的面積怎么來表示?這些人以亞像素來忽悠人，往往說明了他們的沒有常識性)。換言之，我們僅僅是用來做測量用，那么采用亞像素算法，130萬像素的相機(jī)也能基本上滿足需求，但有時(shí)因?yàn)檫吘壡逦鹊挠绊懀谔崛∵吘壍臅r(shí)候，隨便偏移一個(gè)像素，那么精度就受到了極大的影響。故我們選擇300萬的相機(jī)的話，還可以允許提取的邊緣偏離3個(gè)像素左右，這就很好的保證了測量的精度。

　　3、CCD&&CMOS

　　如果要求拍攝的物體是運(yùn)動(dòng)的，要處理的對象也是實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體，那么當(dāng)然選擇CCD芯片的相機(jī)為最適宜。但有的廠商生產(chǎn)的CMOS相機(jī)如果采用幀曝光的方式的話，也可以當(dāng)作CCD來使用的。又假如物體運(yùn)動(dòng)的速度很慢，在我們設(shè)定的相機(jī)曝光時(shí)間范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個(gè)像素內(nèi)，那么選擇CMOS相機(jī)也是合適的。因?yàn)樵谄毓鈺r(shí)間內(nèi)，一兩個(gè)像素的偏差人眼根本看不出來(如果不是做測量用的話)，但超過2個(gè)像素的偏差，物體拍出來的圖像就有拖影，這樣就不能選擇CMOS相機(jī)了。

　　4、彩色&&黑白

　　如果我們要處理的是與圖像顏色有關(guān)，那當(dāng)然是采用彩色相機(jī)，否則建議你用黑白的，因?yàn)楹诎椎耐瑯臃直媛实南鄼C(jī)，精度比彩色高，尤其是在看圖像邊緣的時(shí)候，黑白的效果更好。

　　5、幀率

　　根據(jù)要檢測的速度，選擇相機(jī)的幀率一定要大于或等于檢測速度，等于的情況就是你處理圖像的時(shí)間一定要快，一定要在相機(jī)的曝光和傳輸?shù)臅r(shí)間內(nèi)完成。

　　6、線陣&&面陣

　　對于檢測精度要求很高，面陣相機(jī)的分辨率達(dá)不到要求的情況下，當(dāng)然線陣相機(jī)是必然的一個(gè)選擇。

　　7、傳輸接口

　　根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、穩(wěn)定性、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小(帶寬)選擇USB、1394、Camerlink、百兆/千兆網(wǎng)接口的相機(jī)。

　　8、CCD靶面

　　靶面尺寸的大小會影響到鏡頭焦距的長短，在相同視角下，靶面尺寸越大，焦距越長。在選擇相機(jī)時(shí)，特別是對拍攝角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇CCD尺寸時(shí)，要結(jié)合鏡頭的焦距、視場角一起選擇，一般而言，選擇CCD靶面要結(jié)合物理安裝的空間來決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內(nèi)，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機(jī)的靶面尺寸。