機器視覺系統中的工業相機

相機也叫攝像機，有專門用於工業攝像的相機，叫工業相機。相對於傳統的民用相機而言，工業相機具有較強的影象穩定性、傳輸能力和抗干擾能力。

一、工業相機按其感光器（將光訊號轉換為電子訊號的晶片）的不同，可分為：CCD相機和CMOS相機。

1、CCD相機

CCD相機的特點：以電荷為訊號，CCD晶片透過光電轉換形成電荷包，而後在驅動脈衝的作用下轉移、放大、輸出影象訊號。

2、CMOS相機

CMOS相機的特點：以電壓作為訊號，CMOS晶片整合光敏元件陣列、影象訊號放大器、訊號讀取電路、模數轉換電路、影象訊號處理器及控制器，整合度高、設計靈活、功耗低、傳輸快、動態範圍寬，可直接輸出數字訊號。

▼ CCD相機與CMOS相機對照表

二、工業相機按感測器的結構特性（掃描方式）分為：線陣相機和麵陣相機。

1、線陣相機的影象採集口呈“線”狀，適合且只能作為線性條狀視野的場合，可以在較寬的視野上提高解析度。

2、面陣相機的影象採集口呈“面”狀，可以快速、準確地獲取二維影象資訊，應用範圍較廣。

三、按輸出訊號方式分為：模擬相機和數碼相機。

1、輸出訊號為模擬量訊號的相機為模擬相機，需要透過專用的影象採集卡將模擬量訊號轉化為數字量訊號，供計算機處理。特點為：通用性好、成本較低、解析度低、採集速度慢、易受到噪聲干擾，在高畫質機器視覺應用場景中，使用較少。

2、輸出訊號為數字量訊號的相機為數碼相機，不用影象採集卡。特點為：抗干擾能力強、影片訊號格式多樣、解析度高、影片輸出介面豐富。

四、按輸出色彩方式分為：黑白相機和彩色相機。

1、黑白相機轉換的影象為灰度影象，灰度影象只包含256個亮度資訊。

五、工業相機的主要引數

1、晶片尺寸：表示影象感測器感光區域的面積大小，是物理放大位數的的決定因素。

2、解析度：表示相機每次採集影象每英寸包含的畫素點數。解析度越高，影象越清晰。相機解析度的高低，取決於相機中CCD晶片上的畫素數量。

3、像元尺寸：表示相機晶片上每個像元的實際物理尺寸。尺寸較大的像元，呈現的亮度越大。

4、幀率：表示影象處理器在1s內能夠採集影象的數量（幀數或行數）。幀率高則動畫越流暢逼真，但太高的幀率（超過監視器的重新整理率），不易感覺到流暢度的提升，還造成浪費。應該選擇適合應用目標的幀率。幀率與解析度成反比。

六、工業相機的介面型別

工業相機的介面型別分為模擬介面與數字介面。數字介面為目前的主流，有USB 2。0、 USB 3。0、 IEEE 1394a、 IEEE1394b、GigE、Camera Link、CoaXPress等。

▼ 介面資料一

▼ 介面資料二

從方便性、經濟性的角度看，USB和乙太網介面的相機越來越受歡迎。

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