視覺(jué)工程師必須知道的工業(yè)相機(jī)38問(wèn)！

1.工業(yè)相機(jī)的丟幀的問(wèn)題是由什么原因引起的?

經(jīng)常會(huì)有一些機(jī)器視覺(jué)工程師認(rèn)為USB接口的工業(yè)相機(jī)會(huì)造成丟幀現(xiàn)象。一般而言，工業(yè)相機(jī)丟幀與工業(yè)相機(jī)所采用的傳輸接口是沒(méi)有關(guān)系的，無(wú)論是USB，還是1394、GigE、或者是CameraLink。設(shè)計(jì)不良的驅(qū)動(dòng)程序或工業(yè)相機(jī)硬件才是造成丟幀的真正原因：設(shè)計(jì)不良的工業(yè)相機(jī)之所以會(huì)發(fā)生丟幀的現(xiàn)象，其實(shí)就是資料通道的堵塞，無(wú)法及時(shí)處理,所以新的圖像進(jìn)來(lái)時(shí)，前一張可能被迫丟棄，或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)者針對(duì)驅(qū)動(dòng)程序與工業(yè)相機(jī)硬件資料傳輸?shù)拿總�(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)。

2：工業(yè)相機(jī)輸入、輸出接口有哪些?

在機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中，工業(yè)相機(jī)的輸入、輸出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種；

3：知道被測(cè)物的長(zhǎng)、寬、高以及要求的測(cè)量精度，如何來(lái)選擇CCD 相機(jī)和工業(yè)鏡頭，選擇以上器件需要注意什么?

首先要選擇合適的鏡頭。選擇鏡頭應(yīng)該遵循以下原則：

1).與之相配的相機(jī)的芯片尺寸是多大；

2).相機(jī)的接口類型是哪種的，C 接口，CS 接口還是其它接口；

3).鏡頭的工作距離；

4).鏡頭視場(chǎng)角；

5).鏡頭光譜特性；

6).鏡頭畸變率；

7).鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸；

選擇CCD 相機(jī)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮以下幾個(gè)方面：

1).感光芯片類型；CCD 還是CMOS

2).視頻特點(diǎn)；包括點(diǎn)頻、行頻。

3).信號(hào)輸出接口；

4).相機(jī)的工作模式：連續(xù)，觸發(fā)，控制，異步復(fù)位，長(zhǎng)時(shí)間積分。

5).視頻參數(shù)調(diào)整及控制方法：Manual、RS232.

同時(shí)，選擇CCD 的時(shí)候應(yīng)該注意，l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.

4：CCD 相機(jī)與CMOS 相機(jī)的區(qū)別在哪里？

1、 成像過(guò)程

CCD 與CMOS 圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同，他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過(guò)程不同；由于CCD僅有一個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出，其信號(hào)輸出的一致性非常好；而CMOS 芯片中，每個(gè)像素都有各自的信號(hào)放大器，各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換，其信號(hào)輸出的一致性較差。但是CCD 為了讀出整幅圖像信號(hào)，要求輸出放大器的信號(hào)帶寬較寬，而在CMOS 芯片中，每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低，大大降低了芯片的功耗，這就是CMOS芯片功耗比CCD 要低的主要原因。盡管降低了功耗，但是數(shù)以百萬(wàn)的放大器的不一致性卻帶來(lái)了更高的固定噪聲，這又是CMOS 相對(duì)CCD 的固有劣勢(shì)。

2、 集成性

從制造工藝的角度看，CCD 中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料商，工藝較復(fù)雜，世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD 晶元，如DALSA、SONY、松下等。CCD 僅能輸出模擬電信號(hào)，需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號(hào)處理器處理，并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路，集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的版單體材料上，這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同，因此聲場(chǎng)CMOS 的成本相對(duì)CCD 低很多。同時(shí)CMOS 芯片能將圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器等集成到一塊芯片上，只需一塊芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的所有基本功能，集成度很高，芯片級(jí)相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS 成像技術(shù)的不斷發(fā)展，有越來(lái)越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS 成像芯片，包括：Micron、 CMOSIS、Cypress等。

3、 速度

CCD 采用逐個(gè)光敏輸出，只能按照規(guī)定的程序輸出，速度較慢。CMOS 有多個(gè)電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開(kāi)關(guān)控制，讀出速度快很多，目前大部分500fps 以上的高速相機(jī)都是CMOS 相機(jī)。此外CMOS 的地址選通開(kāi)關(guān)可以隨機(jī)采樣，實(shí)現(xiàn)子窗口輸出，在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。

4、噪聲

CCD 技術(shù)發(fā)展較早，比較成熟，采用PN 結(jié)或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質(zhì)量相對(duì)CMOS 光電傳感器有一定優(yōu)勢(shì)。由于CMOS 圖像傳感器集成度高，各元件、電路之間距離很近，干擾比較嚴(yán)重，噪聲對(duì)圖像質(zhì)量影響很大。近年，隨著CMOS 電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展，為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS 圖像傳感器提供了良好的條件。

5：工業(yè)相機(jī)都有哪些主要參數(shù)？

1.分辨率

2. 速度（幀頻/行頻）

3. 噪聲

4. 信噪比

5. 動(dòng)態(tài)范圍

6. 像元深度

7. 光譜響應(yīng)

8. 光學(xué)接口

6：工業(yè)相機(jī)的分辨率是如何定義的？

分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù)，由相機(jī)所采用的芯片分辨率決定，是芯片靶面排列的像元數(shù)量。通常面陣相機(jī)的分辨率用水平和垂直分辨率兩個(gè)數(shù)字表示，如：1920（H）x 1080(V)，前面的數(shù)字表示每行的像元數(shù)量，即共有1920個(gè)像元，后面的數(shù)字表示像元的行數(shù)，即1080 行�，F(xiàn)在相機(jī)的分辨率通常表示多少K,如1K（1024），2K(2048)，3K(4096)等。在采集圖像時(shí)，相機(jī)的分辨率對(duì)圖像質(zhì)量有很大的影響。在對(duì)同樣大的視場(chǎng)（景物范圍）成像時(shí)，分辨率越高，對(duì)細(xì)節(jié)的展示越明顯。

7：工業(yè)相機(jī)的幀頻和行頻是什么意思？

相機(jī)的幀頻/行頻表示相機(jī)采集圖像的頻率，通常面陣相機(jī)用幀頻表示，單位fps（Frame Per second），如30fps，表示相機(jī)再1 秒鐘內(nèi)最多能采集30 幀圖像；線陣相機(jī)通常用行頻便是單位KHz,如12KHz 表示相機(jī)再1 秒鐘內(nèi)最多能采集12000 行圖像數(shù)據(jù)。速度是相機(jī)的重要參數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中很多時(shí)候需要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像。相機(jī)的速度需要滿足一定要求，才能清晰準(zhǔn)確的對(duì)物體成像。相機(jī)的幀頻和行頻首先受到芯片的幀頻和行頻的影響，芯片的設(shè)計(jì)最高速度則主要是由芯片所能承受的最高時(shí)鐘決定。

8： 工業(yè)相機(jī)的噪聲是什么意思？

工業(yè)相機(jī)的噪聲是指成像過(guò)程中不希望被采集到的，實(shí)際成像目標(biāo)外的信號(hào)。根據(jù)歐洲相機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EMVA1288 中，定義的相機(jī)中的噪聲從總體上可分為兩類：一類是由有效信號(hào)帶來(lái)的符合泊松分布的統(tǒng)計(jì)漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shot noise）,這種噪聲對(duì)任何相機(jī)都是相同的，不可避免，尤其確定的計(jì)算公式。（就是：噪聲的平方= 信號(hào)的均值）。第二類是相機(jī)自身固有的與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲，它是由圖像傳感器讀出電路、相機(jī)信號(hào)處理與放大電路等帶來(lái)的噪聲，每臺(tái)相機(jī)的固有噪聲都不一樣。另外，對(duì)數(shù)字相機(jī)來(lái)說(shuō)，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生量化噪聲，量化位數(shù)越高，噪聲越低。

9： 工業(yè)相機(jī)的信噪比什么意思？

相機(jī)的信噪比定義為圖像中信號(hào)與噪聲的比值（有效信號(hào)平均灰度值與噪聲均方根的比值），代表了圖像的質(zhì)量，圖像信噪比越高，圖像質(zhì)量越好。

10： 工業(yè)相機(jī)中動(dòng)態(tài)范圍是什么意思？

相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍表明相機(jī)探測(cè)光信號(hào)的范圍，動(dòng)態(tài)范圍可用兩種方法來(lái)界定，一種是光學(xué)動(dòng)態(tài)范圍，指飽和時(shí)最大光強(qiáng)與等價(jià)于噪聲輸出的光強(qiáng)的比值，由芯片的特性決定。另一種是電子動(dòng)態(tài)范圍，他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。對(duì)于固定相機(jī)其動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)定值，不隨外界條件變化而變化。在線性響應(yīng)去，相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值：動(dòng)態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍可用倍數(shù)、dB 或Bit 等方式來(lái)表示。動(dòng)態(tài)范圍大，則相機(jī)對(duì)不同的光照強(qiáng)度有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

11：工業(yè)相機(jī)里的像元深度是什么意思？

數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，即像元灰度值，具有特殊的比特位數(shù)，稱為像元深度。對(duì)于黑白相機(jī)這個(gè)值的方位通常是8-16bit。像元深度定義了灰度由暗道亮的灰階數(shù)。例如，對(duì)于8bit 的相機(jī)0 代表全暗而255 代表全亮。介于0 和25 之間的數(shù)字代表一定的亮度指標(biāo)。10bit 數(shù)據(jù)就有1024個(gè)灰階而12bit有4096個(gè)灰階。每一個(gè)應(yīng)用我們都要仔細(xì)考慮是否需要非常細(xì)膩的灰度等級(jí)。從8bit上升到10bit 或者12bit的確可以增強(qiáng)測(cè)量的精度，但是也同時(shí)降低了系統(tǒng)的速度，并且提高了系統(tǒng)集成的難度（線纜增加，尺寸變大），因此我們也要慎重選擇。

12： 工業(yè)相機(jī)都有哪些接口？

接口是指相機(jī)與鏡頭之間的借口，常用的鏡頭的借口有C口，CS口，F口。

13： 工業(yè)相機(jī)是怎么分類的？

1. 按照芯片結(jié)構(gòu)分類：CCD 相機(jī)& CMOS 相機(jī)

2. 按照傳感器結(jié)構(gòu)分： 面陣相機(jī) & 線陣相機(jī)

3. 按照輸出模式分類：模擬相機(jī) & 數(shù)字相機(jī)

4. 彩色相機(jī)&黑白相機(jī)

14： 工業(yè)相機(jī)與普通數(shù)碼相機(jī)的區(qū)別在哪里？

1.工業(yè)相機(jī)的快門(mén)時(shí)間特別短，能清晰地抓拍快速運(yùn)動(dòng)的物體，而普通相機(jī)抓拍快速運(yùn)動(dòng)的物體非常模糊；

2.工業(yè)相機(jī)的圖像傳感器是逐行掃描的，而普通相機(jī)的圖像傳感器是隔行掃描的，甚至是隔三行掃描；

3.工業(yè)相機(jī)的拍攝速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的相機(jī)；工業(yè)相機(jī)每秒可以拍攝十幅到幾百幅的圖片，而普通相機(jī)只能拍攝2-3 幅圖像；

4.工業(yè)相機(jī)輸出的是裸數(shù)據(jù)，它的光譜范圍也往往比較寬，比較適合進(jìn)行高質(zhì)量的圖像處理算法，普遍應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中。而普通相機(jī)拍攝的圖片，它的光譜范圍只適合人眼視覺(jué)，并且經(jīng)過(guò)了MPEG 壓縮，圖像質(zhì)量也較差；

15： 如何選擇線陣相機(jī)？

1.計(jì)算分辨率：幅寬除以最小檢測(cè)精度得出每行需要的像素。

2.檢測(cè)精度：幅寬除以像素得出實(shí)際檢測(cè)精度。

3.掃描行數(shù)：每秒運(yùn)動(dòng)速度長(zhǎng)度除以精度得出每秒掃描行數(shù)。

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選擇線陣相機(jī)舉例如下：

如幅寬為1600 毫米、精度1 毫米、運(yùn)動(dòng)速度22000mm/s 相機(jī)：1600/1＝1600 像素 最少2000像素，選定為2k 相機(jī) 1600/2048＝0.8 實(shí)際精度22000mm/0.8mm＝27.5KHz 應(yīng)選定相機(jī)為2048 像素28kHz 相機(jī)

16： 線陣相機(jī)有哪些特點(diǎn)？

1.線陣相機(jī)使用的線掃描傳感器通常只有一行感光單元（少數(shù)彩色線陣使用三行感光單元的傳感器）

2.線陣相機(jī)每次只采集一行圖像；

3.線陣相機(jī)每次只輸出一行圖像；

4.與傳統(tǒng)的面陣相機(jī)相比，面陣掃描每次采集若干行的圖像并以幀方式輸出。

17：為什么要在機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)中使用線陣相機(jī)？

1.線陣相機(jī)有更高的分辨率；線陣相機(jī)每行像素一般為1024，2048，4096，8012；而一般的面陣相機(jī)僅為640，768，1280，大于2048的面陣很少見(jiàn)。

2.線陣相機(jī)的采集速度更快；不同型號(hào)的線陣相機(jī)采集速度從每秒5000 行-60000 行不等，用戶可以選擇沒(méi)幾行或者每十幾行即構(gòu)成一幀圖像進(jìn)行處理一次，因此可以達(dá)到很高的幀率。

3.線陣相機(jī)可以不間斷的連續(xù)采集和處理；線陣相機(jī)可以對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的物體（直線導(dǎo)軌，滾筒上的紙張，織物，印刷品，傳送帶上的物體等）進(jìn)行連續(xù)采集。

4.線陣相機(jī)有更簡(jiǎn)單合理的構(gòu)造。與面陣相機(jī)相比，線陣相機(jī)不會(huì)浪費(fèi)分辨率采集到無(wú)用數(shù)據(jù)。

18：什么是智能工業(yè)相機(jī)？

智能工業(yè)相機(jī)并不是一臺(tái)簡(jiǎn)單的相機(jī)，而是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi)，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺(jué)解決方案。智能工業(yè)相機(jī)一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成。由于應(yīng)用了最新的DSP、FPGA 及大容量存儲(chǔ)技術(shù)，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用需求。

19： CCD 芯片與CMOS 芯片的主要參數(shù)有哪些？

在機(jī)器視覺(jué)中主要采用的兩類光電傳感芯片分別為CCD 芯片和CMOS 芯片，CCD 是ChargeCoupled Device(電荷耦合器件)的縮寫(xiě)，CMOS 是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的縮寫(xiě)。無(wú)論是CCD 還是CMOS，他們的作用都是通過(guò)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（電壓/電流），進(jìn)行存儲(chǔ)以獲得圖像。CCD 芯片與CMOS 芯片的主要參數(shù)有：

1. 像元尺寸

像元尺寸指芯片像元陣列上每個(gè)像元的實(shí)際物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um,9um , 7um ,6.45um ,3.75um 等。像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力，像元尺寸越大，能夠接收到的光子數(shù)量越多，在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。對(duì)于弱光成像而言，像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。

2. 靈敏度

靈敏度是芯片的重要參數(shù)之一，它具有兩種物理意義。一種指光器件的光電轉(zhuǎn)換能力，與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈敏度指在一定光譜范圍內(nèi)，單位曝光量的輸出信號(hào)電壓（電流），單位可以為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。另一種是指器件所能傳感的對(duì)地輻射功率（或照度），與探測(cè)率的意義相同，。單位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。

3. 壞點(diǎn)數(shù)

由于受到制造工藝的限制，對(duì)于有幾百萬(wàn)像素點(diǎn)的傳感器而言，所有的像元都是好的情況幾乎不太可能，壞點(diǎn)數(shù)是指芯片中壞點(diǎn)（不能有效成像的像元或相應(yīng)不一致性大于參數(shù)允許范圍的像元）的數(shù)量，換點(diǎn)數(shù)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)。

4. 光譜響應(yīng)

光譜響應(yīng)是指芯片對(duì)于不同光波長(zhǎng)光線的響應(yīng)能力，通常用光譜響應(yīng)曲線給出。

20：線陣相機(jī)與面陣相機(jī)的區(qū)別在哪里？

線陣CCD 工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理。在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域中，線陣工業(yè)相機(jī)是一類特殊的視覺(jué)機(jī)器。與面陣工業(yè)相機(jī)相比，它的傳感器只有一行感光元素，因此使高掃描頻率和高分辨率成為可能。線陣工業(yè)相機(jī)的典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測(cè)連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。被檢測(cè)的物體通常勻速運(yùn)動(dòng) , 利用一臺(tái)或多臺(tái)工業(yè)相機(jī)對(duì)其逐行連續(xù)掃描 , 以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測(cè)�？梢詫�(duì)其圖像逐行進(jìn)行處理 , 或者對(duì)由多行組成的面陣圖像進(jìn)行處理。另外線陣工業(yè)相機(jī)非常適合測(cè)量場(chǎng)合，這要?dú)w功于傳感器的高分辨率 , 它可以準(zhǔn)確測(cè)量到微米。

對(duì)于面陣CCD 來(lái)說(shuō)，應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測(cè)量。面陣CCD 的優(yōu)點(diǎn)是可以獲取二維圖像信息，測(cè)量圖像直觀。缺點(diǎn)是像元總數(shù)多，而每行的像元數(shù)一般較線陣少，幀幅率受到限制，而線陣CCD 的優(yōu)點(diǎn)是一維像元數(shù)可以做得很多，而總像元數(shù)角較面陣CCD 工業(yè)相機(jī)少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數(shù)高，特別適用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測(cè)量。

21：線陣相機(jī)是如何定義的？

線陣工業(yè)相機(jī)，機(jī)顧名思義是呈“線”狀的。雖然也是二維圖像，但極長(zhǎng)，幾K 的長(zhǎng)度，而寬度卻只有幾個(gè)像素的而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機(jī)：

1、被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀，多用于滾筒上檢測(cè)的問(wèn)題。

2、需要極大的視野或極高的精度。

22：選擇工業(yè)相機(jī)的一般步驟是什么？

第一步，首先需要知道系統(tǒng)精度要求和工業(yè)相機(jī)分辨率；

第二步，需要知道系統(tǒng)速度要求與工業(yè)相機(jī)成像速度；

第三步，需要將工業(yè)相機(jī)與圖像采集卡一并考慮，因?yàn)檫@涉及到兩者的匹配；

第四步，價(jià)格的比較。

23：如何用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)要求的精度來(lái)計(jì)算出需要選用相機(jī)的分辨率(像素)？

知道實(shí)際檢測(cè)精度來(lái)反推該選用多大像素的工業(yè)相機(jī)可以通過(guò)公式來(lái)計(jì)算得出：X 方向系統(tǒng)精度（X 方向像素值）=視野范圍（X 方向）/CCD 芯片像素?cái)?shù)量（ X 方向）；Y 方向系統(tǒng)精度（Y 方向像素值）=視野范圍（Y方向）/CCD 芯片像素?cái)?shù)量（ Y 方向）來(lái)獲得。當(dāng)然理論像素值的得出，要由系統(tǒng)精度及亞像素方法綜合考慮；

24：如何根據(jù)實(shí)際要求的檢測(cè)速度來(lái)推導(dǎo)出該選用什么速度的工業(yè)相機(jī)？

系統(tǒng)單次運(yùn)行速度=系統(tǒng)成像（包括傳輸）速度+系統(tǒng)檢測(cè)速度，雖然系統(tǒng)成像（包括傳輸）速度可以根據(jù)工業(yè)相機(jī)異步觸發(fā)功能、快門(mén)速度等進(jìn)行理論計(jì)算，最好的方法還是通過(guò)軟件進(jìn)行實(shí)際測(cè)試；

25：工業(yè)相機(jī)需要與圖像采集卡匹配哪些才能正常使用？

工業(yè)相機(jī)需要與圖像采集卡匹配好才能正常使用，一般需要匹配以下幾個(gè)：

ａ、視頻信號(hào)的匹配，對(duì)于黑白模擬信號(hào)相機(jī)來(lái)說(shuō)有兩種格式，CCIR和RS170（EIA），通常采集卡都同時(shí)支持這兩種工業(yè)相機(jī)；

ｂ、分辨率的匹配，每款板卡都只支持某一分辨率范圍內(nèi)的相機(jī)；

ｃ、特殊功能的匹配，如要是用相機(jī)的特殊功能，先確定所用板卡是否支持此功能，比如，要多部相機(jī)同時(shí)拍照，這個(gè)采集卡就必須支持多通道，如果相機(jī)是逐行掃描的，那么采集卡就必須支持逐行掃描；

ｄ、接口的匹配，確定相機(jī)與板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394 等。

26：USB 接口的工業(yè)相機(jī)與1394 接口工業(yè)相機(jī)的區(qū)別在哪里？

USB 相機(jī)與1394 相機(jī)從接口方面來(lái)說(shuō)影響到我們選擇的因素主要有以下幾點(diǎn)：

a）協(xié)議規(guī)范：1394 設(shè)備相關(guān)工業(yè)規(guī)范協(xié)議有50 多種，涉及到從攝像機(jī)、工業(yè)相機(jī)、等設(shè)備。各廠家的1394 工業(yè)相機(jī)大都遵循DCAM 工業(yè)規(guī)范。而USB 工業(yè)相機(jī)的接口是近期從商業(yè)PC 應(yīng)用中發(fā)展起來(lái)的商業(yè)規(guī)范。

b）供電方式：1394 工業(yè)相機(jī)操作電壓為8 到30VDC，USB 工業(yè)相機(jī)工作電壓是5VDC。從供電范圍角度看，1394接口符合工業(yè)領(lǐng)域單獨(dú)設(shè)備的直流供電要求，比如12VDC 或24VDC；而USB 接口采用電子線路TTL 標(biāo)準(zhǔn)電壓供電，一般做設(shè)備內(nèi)部供電使用。

c）操作系統(tǒng)配合：1394 接口工業(yè)相機(jī)在系統(tǒng)重新啟動(dòng)后能夠保持原先的地址不變，而USB 接口工業(yè)相機(jī)每次啟動(dòng)后都需要系統(tǒng)重新分配地址的。

d）數(shù)據(jù)傳輸：1394 接口在處理多臺(tái)工業(yè)相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，有著先天的優(yōu)勢(shì)。從發(fā)展背景來(lái)看，USB 接口是承接RS232 接口的新一代高速數(shù)據(jù)傳輸接口，而1394 接口的工業(yè)相機(jī)是作為替代SCSI 和PCI 總線的而設(shè)計(jì)的。

27：智能工業(yè)相機(jī)與一般工業(yè)相機(jī)區(qū)別在哪里？

智能相機(jī)與工業(yè)相機(jī)區(qū)別，簡(jiǎn)言之：智能相機(jī)是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)；而工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的組成部分之一。

28：智能工業(yè)相機(jī)中圖像采集單元的主要功能是什么？

在智能相機(jī)中，圖像采集單元相當(dāng)于普通意義上的CCD/CMOS 相機(jī)和圖像采集卡。它將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為模擬/數(shù)字圖像，并輸出至圖像處理單元。

29：智能工業(yè)相機(jī)中圖像處理單元起什么作用

在智能工業(yè)相機(jī)中，圖像處理單元類似于圖像采集、處理卡。它可對(duì)圖像采集單元的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)，并在圖像處理軟件的支持下進(jìn)行圖像處理。

30：智能工業(yè)相機(jī)中圖像處理軟件的主要作用是什么？

圖像處理軟件主要在圖像處理單元硬件環(huán)境的支持下，完成圖像處理功能。如幾何邊緣的提取、Blob、灰度直方圖、OCV/OVR、簡(jiǎn)單的定位和搜索等。在智能相機(jī)中，以上算法都封裝成固定的模塊，用戶可直接應(yīng)用而無(wú)需編程。

31：智能工業(yè)相機(jī)中網(wǎng)絡(luò)通信裝置起什么作用？

網(wǎng)絡(luò)通信裝置是智能相機(jī)的重要組成部分，主要完成控制信息、圖像數(shù)據(jù)的通信任務(wù)。智能相機(jī)一般均內(nèi)置以太網(wǎng)通信裝置，并支持多種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和總線協(xié)議，從而使多臺(tái)智能相機(jī)構(gòu)成更大的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。

32：從那幾個(gè)方面來(lái)比較工業(yè)相機(jī)的幾種接口？

以下是工業(yè)相機(jī)幾種接口的比較：

33：選擇工業(yè)相機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么？

1、根據(jù)應(yīng)用的不同來(lái)決定是需要選用CCD 還是CMOS 相機(jī)CCD 工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)物體的圖像提取，如貼片機(jī)，當(dāng)然隨著CMOS 技術(shù)的發(fā)展，許多貼片機(jī)也在選用CMOS 工業(yè)相機(jī)。用在視覺(jué)自動(dòng)檢查的方案或行業(yè)中一般用CCD 工業(yè)相機(jī)比較多。 CMOS 工業(yè)相機(jī)由成本低，功耗低也應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

2、分辨率的選擇，首先考慮待觀察或待測(cè)量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。其次看工業(yè)相機(jī)的輸出，若是體式觀察或機(jī)器軟件分析識(shí)別，分辨率高是有幫助的；若是VGA 輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴于顯示器的分辨率，工業(yè)相機(jī)的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒(méi)有意義的；利用存儲(chǔ)卡或拍照功能，工業(yè)相機(jī)的分辨率高也是有幫助的。

3、與鏡頭的匹配，傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C 或CS 安裝座也要匹配（或者增加轉(zhuǎn)接口）；

4、相機(jī)幀數(shù)選擇，當(dāng)被測(cè)物體有運(yùn)動(dòng)要求時(shí)，要選擇幀數(shù)高的工業(yè)相機(jī)。但一般來(lái)說(shuō)分辨率越高，幀數(shù)越低；

34：如何設(shè)置工業(yè)相機(jī)中的“自動(dòng)增益控制”功能？

工業(yè)相機(jī)內(nèi)有一個(gè)將來(lái)自 CCD 的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大即增益，等效于有較高的靈敏度，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。當(dāng)開(kāi)關(guān)在 ON 時(shí)，在低亮度條件下完全打開(kāi)鏡頭光圈，自動(dòng)增加增益以獲得清晰的圖像。開(kāi)關(guān)在 OFF時(shí)，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。

35：如何來(lái)選購(gòu)圖像采集卡？

在選購(gòu)及使用圖像采集卡時(shí)，需要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵性的因素為：硬件的可靠性以及軟件的支持。在其它條件都同等的情況下，一塊復(fù)雜具有更多器件的卡會(huì)比器件較少的卡耗散更多的熱量。好的設(shè)計(jì)會(huì)采用更多的ASIC(Applica tion-specific integrated circuits)和可編程器件以減少電子器件的數(shù)量，而達(dá)到更高的功能。還可以選擇具有更少的無(wú)用功能的卡以減少不必要的麻煩。過(guò)壓保護(hù)是可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。接近高壓會(huì)在視頻電纜產(chǎn)生很強(qiáng)的電涌，在視頻輸入端和I/O 口加過(guò)壓保護(hù)電路可保護(hù)采集卡不會(huì)被工業(yè)環(huán)境電磁干擾會(huì)產(chǎn)生的高壓擊穿。選擇采集卡的同時(shí)還必須考慮此視覺(jué)系統(tǒng)要選用的軟件與采集卡是否兼容，是否使用方便，其軟件是否要求付費(fèi)等。

36：高速工業(yè)相機(jī)與一般工業(yè)相機(jī)相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

1. 高速實(shí)時(shí)無(wú)壓縮圖像記錄，實(shí)時(shí)顯示，設(shè)定速度回顯；

2. 系統(tǒng)采用直接將數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)的記錄方式，解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式記錄時(shí)間短的問(wèn)題，同時(shí)解決了傳統(tǒng)采集；

系統(tǒng)傳輸速度受PCI 總線帶寬限制的問(wèn)題；

3. 保證100%不丟幀，解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式易丟幀、缺乏斷電保護(hù)等問(wèn)題；

4. 系統(tǒng)獨(dú)立工作，幾乎不占用計(jì)算機(jī)資源，可靠性高；

5. 一套系統(tǒng)中可支持多塊板卡和相機(jī)，同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤記錄；

6. 支持多種外部信號(hào)的疊加融合；

7. 支持多種圖像格式，有多種軟硬件外觸發(fā)功能；

8. 軟件接口簡(jiǎn)單，便于二次開(kāi)發(fā)和實(shí)時(shí)處理。

37：紅外相機(jī)有哪些類別？

紅外相機(jī)主要近紅外相機(jī)、短波紅外相機(jī)、高速紅外相機(jī)、中波紅外系列相機(jī)、基于DSP長(zhǎng)波紅外系列相機(jī)有下幾類；

38：如何來(lái)提高工業(yè)相機(jī)的靈敏度？

工業(yè)相機(jī)的靈敏度是可以通過(guò)設(shè)置工業(yè)相機(jī)的以下功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的：