一、工業數字相機主要參數
1、分辨率(Resolution)
相機每(mei)次采集圖像(xiang)的(de)像(xiang)素點數(Pixels),對于(yu)數字相機一般是直(zhi)接與光電傳感器的(de)像(xiang)元數對應的(de),對于(yu)模擬相機則(ze)是取決于(yu)視頻制式,PAL制為768*576,NTSC制為640*480,模擬相機已經逐(zhu)步(bu)被數字相機代替,且分(fen)辨率(lv)已經達(da)到6576*4384。
2、像素深度(Pixel Depth)
即每像(xiang)素數據的(de)(de)位(wei)數,一般(ban)常用的(de)(de)是8Bit,對于數字相機(ji)(ji)機(ji)(ji)一般(ban)還會有10Bit、12Bit、14Bit等。
3、最大幀率(Frame Rate)/行頻(Line Rate)
相機(ji)采集傳輸圖像的速率,對(dui)于面陣相機(ji)一(yi)般為每秒采集的幀數(shu)(Frames/Sec.),對(dui)于線陣相機(ji)為每秒采集的行數(shu)(Lines/Sec.)。
4、曝光方式(Exposure)和快門速度(Shutter)
對于(yu)線(xian)陣(zhen)(zhen)相(xiang)機(ji)都是逐行曝光的方式,可(ke)(ke)以選擇固定(ding)(ding)行頻和(he)外觸發同步的采(cai)集方式,曝光時間(jian)可(ke)(ke)以與行周期一(yi)(yi)致,也(ye)可(ke)(ke)以設定(ding)(ding)一(yi)(yi)個(ge)固定(ding)(ding)的時間(jian);面陣(zhen)(zhen)相(xiang)機(ji)有幀(zhen)曝光、場曝光和(he)滾動行曝光等幾種(zhong)常(chang)見方式,數字相(xiang)機(ji)一(yi)(yi)般都提供外觸發采(cai)圖的功(gong)能。快(kuai)門(men)速度一(yi)(yi)般可(ke)(ke)到10微秒(miao),高速相(xiang)機(ji)還(huan)可(ke)(ke)以更(geng)快(kuai)。
5、像元尺寸(Pixel Size)
像元(yuan)(yuan)大(da)小(xiao)和像元(yuan)(yuan)數(shu)(分辨率(lv))共同決定了相機靶面的大(da)小(xiao)。數(shu)字相機像元(yuan)(yuan)尺寸為3μm~10μm,一般像元(yuan)(yuan)尺寸越小(xiao),制造難度越大(da),圖像質量也越不容易(yi)提高。
6、光譜響應特性(Spectral Range)
是(shi)指該像元(yuan)傳感(gan)器對不同光波的敏感(gan)特(te)性,一(yi)般響應范圍是(shi)350nm-1000nm,一(yi)些相機(ji)在靶面前加了一(yi)個(ge)濾(lv)(lv)鏡,濾(lv)(lv)除(chu)紅(hong)外光線,如果系(xi)統需要對紅(hong)外感(gan)光時可去掉該濾(lv)(lv)鏡。
7、接口類型
有(you)Camera Link接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou),以(yi)太網接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou),1394接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、USB接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)輸出,目(mu)前最新的接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)有(you)CoaXPress接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)。
二、工業相機的工作原理
工業相機又俗稱工業攝像機,相比于傳統的民用相機(攝像機)而言,它具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等,市面上工業相機大多是基于CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相機。那對(dui)于(yu)擁有這兩種不同芯片的(de)工業(ye)相機的(de)工作原理是怎樣(yang)的(de)呢(ni)?
1、CCD芯片相機
在感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)像(xiang)點接(jie)受光(guang)(guang)(guang)照之(zhi)后,感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)(yuan)件產(chan)生(sheng)對(dui)應的(de)(de)(de)電流(liu),電流(liu)大(da)小與光(guang)(guang)(guang)強(qiang)對(dui)應,因(yin)(yin)此(ci)(ci)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)(yuan)件直接(jie)輸(shu)出的(de)(de)(de)電信號是模擬的(de)(de)(de)。在CCD傳感(gan)(gan)器(qi)中(zhong),每一(yi)個(ge)(ge)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)(yuan)件都不對(dui)此(ci)(ci)作(zuo)進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)處(chu)理(li),而是將它直接(jie)輸(shu)出到垂直寄(ji)存(cun)器(qi),傳到水平寄(ji)存(cun)器(qi)中(zhong),后才能形成統一(yi)的(de)(de)(de)輸(shu)出。由(you)于(yu)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)(yuan)件無(wu)法直接(jie)進(jin)行模數轉換工(gong)作(zuo),因(yin)(yin)此(ci)(ci)輸(shu)出數據需要(yao)由(you)CCD傳感(gan)(gan)器(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)放大(da)器(qi)專(zhuan)門負責,經放大(da)器(qi)處(chu)理(li)之(zhi)后,每個(ge)(ge)像(xiang)點的(de)(de)(de)電信號強(qiang)度都獲得同樣(yang)幅度的(de)(de)(de)加(jia)大(da);因(yin)(yin)信號只通過一(yi)個(ge)(ge)放大(da)器(qi)進(jin)行放大(da),所以產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)噪點較少(shao)。但由(you)于(yu)CCD本身無(wu)法將模擬信號直接(jie)轉換為數字信號,因(yin)(yin)此(ci)(ci)還需要(yao)一(yi)個(ge)(ge)專(zhuan)門的(de)(de)(de)模數轉換芯片(pian)進(jin)行處(chu)理(li),終以二(er)進(jin)制(zhi)數字圖像(xiang)矩陣(zhen)的(de)(de)(de)形式輸(shu)出給專(zhuan)門的(de)(de)(de)DSP處(chu)理(li)芯片(pian)。
2、CMOS芯片相機
CMOS傳(chuan)感器(qi)中(zhong)每(mei)一個(ge)(ge)感光(guang)元(yuan)件都(dou)直接(jie)整合了放大(da)(da)器(qi)和模(mo)(mo)數(shu)轉(zhuan)換邏輯,當(dang)感光(guang)二極管接(jie)受(shou)光(guang)照(zhao)、產生模(mo)(mo)擬的(de)電信號(hao)(hao)(hao)之后,電信號(hao)(hao)(hao)首先被該感光(guang)元(yuan)件中(zhong)的(de)放大(da)(da)器(qi)放大(da)(da),然后直接(jie)轉(zhuan)換成對應的(de)數(shu)字信號(hao)(hao)(hao)。但(dan)CMOS感光(guang)元(yuan)件中(zhong)的(de)放大(da)(da)器(qi)屬(shu)于模(mo)(mo)擬器(qi)件,無法保(bao)證(zheng)每(mei)個(ge)(ge)像點的(de)放大(da)(da)率都(dou)保(bao)持嚴格(ge)一致,圖(tu)像品質明顯低于CCD傳(chuan)感器(qi),不過目前(qian)這(zhe)方面的(de)技術(shu)已(yi)大(da)(da)幅改善。