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工业相机、工业CCD摄像头在机器视觉应用上的选择(上)

维视数字图像技术有限公司(北京)2012年8月30日 9:26 点击:893

在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、的选择,给大家介绍一些经验。

1、选择工业相机的信号类型

     工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。

模拟相机必须有图像采集卡,标准的模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也是固定的,25帧每秒。比如Microvision公司MV-808\902H系列就是标准信号模拟工业相机,另外还有一些非标准的信号,多为进口产品,那么成本就是比较高了,性价比很低。所以这个要根据实际需求来选择。另外模拟相机采集到的是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。工业数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更精确的信号,比如市面上的MV-VD078SC\VEM200SC\VS120FC系列

 

2工业相机的分辨率需要多大

根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,下面以一个应用案例来分析。

      应用案例:假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在:(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷,所以我们为了提高系统的精准度和稳定性,最好取缺陷的面积在34个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即最低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为最佳(我见过最多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素,那么就不用这么高分辨率的相机了。比如他们说如果做到0.1个像素,就是一个缺陷对应0.1个像素,缺陷的大小是由像素点个数来计算的,试问0.1个像素的面积怎么来表示?这些人以亚像素来忽悠人,往往说明了他们的没有常识性)。换言之,我们仅仅是用来做测量用,那么采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但有时因为边缘清晰度的影响,在提取边缘的时候,随便偏移一个像素,那么精度就受到了极大的影响。故我们选择300万的相机的话,还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右,这就很好的保证了测量的精度。

 

(来源: 维视数字图像技术有限公司(北京)


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