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    机器视觉工业相机「4种常见的分类方式」
    发布时间:2021-11-16 13:51:44

    工业相机按照不同的标准有诸多分类,了解工业相机的分类,有利于工程人员更好地选择和使用相机,下面是工业相机比较常见的几种分类方式:

    工业相机.png

    1.按成像色彩划分

    按成像色彩可分为彩色相机和黑白相机。黑白相机是工业里常用的相机,黑白相机对图像还原度高,能真实呈现图像细节。彩色相机有 RGB 格式(3CCD彩色相机)和Bayer格式 (单 CCD 彩色相机)等,相对来说,在工业应用中,除非需要颜色识别,一般不使用彩色相机。彩色相机中的 Bayer 相机由于设计原理所限,在成像时不可避免地会造成颜色失真问题,此外,由于很多图像处理算法都是针对黑白图像的,所以有的时候可能还需要做彩色向黑白转化的工作。

    2.按信号类型分

    按信号类型可分为模拟相机和数字相机。模拟相机所输出的信号形式为标准的模拟量视频信号,需要配专用的图像采集卡,才能转化为计算机可以处理的数字信息。模拟摄像机一般用于电视摄像和监控领域,具有通用性好、成本低的特点,但一般分辨率较低、采集速度慢,而且在图像传输中容易受到噪声干扰,导致图像质量下降,所以只能用于对图像质量要求不高的机器视觉系统。数字摄像机在内部集成了 A/D转换电路,可以直接将模拟量的图像信号转化为数字信息,不仅有效避免了图像传输中的干扰问题,而且由于摆脱了标准视频信号格式的制约,对外的信号输出使用更加高速和灵活的数字信号传输协议,可以做成各种分辨率的图像,出现了目前数字摄像机百花齐放的形势。

    3.按芯片类型分

    按芯片类型可分为 CCD 相机和 CMOS 相机。CCD 芯片是指“电荷耦合器件”,是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件,在相机技术中应用广泛。CMOS 芯片称为“互补金属氧化物半导体”,CMOS 实际上只是将晶体管放在硅块上的技术,没有更多的含义。简单来说,可以认为 CCD 相机拍照质量好,但成本高: CMOS 相机拍照速度快,价格便宜,但拍照质量稍差。图2-4 所示是这两种芯片的示意图。关于这两点将在后续章节继续探讨。

    4.按扫描方式分

    按扫描方式可分为行扫描(线阵相机)和面扫描(面阵相机)两种方式。线扫相机是一种比较特殊的相机,其像元是一维线状排列的,即只有一行像元,每次只能采集一行的图像数据,只有当摄像机与被摄物体在纵向相对运动时才能得到人们平常看到的二维图像。所以在机器视觉系统中一般用于被测物连续运动的场合或者回转面的物体尤其适合运动速度较快、分辨率要求较高的情况。面阵相机就是人们平时日常生活中所见的手机、数码相机这类的相机,像元行列都有分布,一次采集整幅图像。

    以上各种分类所讨论的相机都是传统的,即基于 PC 的相机,这种视觉系统由相机和 PC组成,相机是用来获取图像的,PC 是为了处理和分析图像。但随着技术的发展尺寸越来越小的 PC 逐渐进入大众视野。在此期间,整个行业见证了单板机(SPC)的面世,即一种建立在单块电路板上的计算机。与此同时,相机电子元件也变得更精巧成功生产出了更小巧的相机产品。为了不断追求更极致的集成度,现在市场上还提供不带外壳的小型相机,方便用户轻松集成到精巧的系统中。得益于体积变小的 PC 和相机,我们将这两种技术结合,为新应用设计出更为精巧的相机视觉系统,这些系统就是嵌入式(视觉)系统,也可以叫智能相机。


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