一、工业相机的结构
编辑工业相机一般由镜头接口、滤光片、图像传感器、驱动电路、数字图像处理模块、转换电路、相机的供电/控制信号接口、图像数据传输组成接口。
二、工业相机的分类
1、按照相机芯片分类
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按照芯片工艺分类 |
CCD |
CMOS |
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曝光方式 |
一般为全局曝光 |
卷帘/全局曝光 |
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灵敏度 |
同样面积下灵敏度高 |
灵敏度较弱 |
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成本 |
线路品质影响程度高，成本高 |
CMOS整合集成，成本低 |
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解析度 |
连接复杂度低，解析度高 |
解析度稍低 |
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噪点比 |
单一放大，噪点低 |
百万放大，噪点高 |
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功耗 |
需额外加电，功耗高 |
直接方大，功耗低 |
2、按照传感器分类
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按照传感器分类 |
线扫相机 |
面阵相机 |
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芯片形状 |
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成像条件 |
相机和物体之间需要有相对运动 |
物体静止或运动都可以成像 |
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数据接口 |
一般为GigE或Cam Link |
USB、IEEE13944、GigE、Cam Link |
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成本 |
成本较高 |
根据数据性能，价格不同 |
一般情况下线扫相机可以用来拍片式产品，比如片式框架产品、LED等，一般情况下相机是静止的，电机带动产品运动。
3、按照图像模式分类
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按照图像模式分类 | |
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彩色相机 |
图像为彩色，一般为24位图像 |
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黑白相机 |
图像为灰度图像，一般为8位图像 |
三、工业相机的参数
1、镜头接口
相机和镜头配合使用时的连接方式成为接口，机器视觉行业常见的几种镜头接口为C口、CS口、F口。一般情况下C口的接口方式为螺纹口，F口的接口方式为卡口。
2、芯片尺寸
芯片尺寸表示图像传感器感光区域的面积大小，直接决定了整个系统的物理放大率。
常见的芯片尺寸有1/4英寸、1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、1英寸。
3、传感器与镜头的匹配
所有的镜头都有最大兼容的相机芯片尺寸。
选择相机和镜头时，遵循“镜头最大兼容芯片尺寸>=相机芯片尺寸”的元组。
4、像元尺寸
像元尺寸表示相机芯片每个像元的实际物理大小。
常见的像元尺寸有3.45um、3.75um、4.4um、4.8um、5.3um、5.8um、7.4um等
5、分辨率
相机分辨率是指图像像素的宽度和高度。
6、相机快门类型
（1）卷帘快门
卷帘快门的特征是逐行曝光，每一行的曝光时间不一致。大多数CMOS图像传感器上使用的是卷帘宽门。卷帘宽门不适用高速运动的检测对象。
（2）全局快门
CCD传感器和极少数CMOS传感器采用的快门，传感器上所有图像同时刻曝光。
7、曝光时间
相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔。
快门速度越快，曝光时间越短，图像产生拖影的几率越小，图像越清晰。
8、计算物体运动不产生拖影的曝光时间
拍摄高速运动物体时，为使图像不产生拖影，营使物体在曝光时间内移动的距离不超过一个像元尺寸。
例如：
已知物体运动速度为150mm/s，沿芯片水平方向运动，相机芯片为1/2英寸（6.4mm*4.8mm），水平方向视野为20mm，像元尺寸为5.3um
放大倍数：6.4mm/20mm = 0.32
计算像的运动速度：0.32*150mm/s = 48mm/s
曝光时间：5.3um/48mm/s = 0.00011s
9、数据传输接口
一般工业相机常见的数据传输方式有USB、FireWire、GigE、Cam Link。
目前在机器视觉中，用的最多的一般是USB3.0、GigE。
10、帧率
相机的帧率一般指相机每秒钟可以采集多少张图像，单位为FPS，即帧/秒。
11、供电方式
（1）传统供电方式 以太网通信
（2）POE供电方式
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