相机是机器视觉中重要的组成部分,机器视觉中相机往往应用于工业领域,于是我们对机器视觉中的相机选择通常又被称作工业相机的选择。工业相机选择的质量好坏往往决定着我们能否获取到预期的照片,从而使得软件能够做出准确的判断。同时,在大多数的应用场景之下,必须根据用户的需求来选择最为合适的相机,而制定解决方案的企业就应该对项目中的相机做出合适的选择,也会将成本纳入考虑范围之类。
相机分类
1) 信号类型 —— 模拟相机和数字相机
模拟相机所输出信号为标准的模拟量视频信号,需要配专用的图像采集卡将模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号,以便后期计算机对视频信号的处理与应用。模拟相机在早期的机器视觉系统中得到广泛的普及,它适用于对图像质量要求不高的机器视觉系统当中。
数字相机其输出信号为数字信号,相机内部集成了A/D转换电路,直接将模拟量的图像信号转化为数字信号,具有图像传输抗干扰能力强,视频信号格式多样,分辨率高,视频输出接口丰富等特点。
机器视觉对图像的处理,实际上是对图像中数字信息的处理,模拟相机需要配合图像采集卡才能够将图片转化为数字信息,数字相机则不需要这一环节,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。
2)芯片类型 —— CCD和CMOS
CCD(charge coupled device)中文全称:电荷藕合器件图像传感器,集成在半导体晶体材料上;CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor):互补金属氧化物半导体,集成在被称作金属氧化物的半导体上。
3) 色彩 —— 黑白相机和彩色相机
顾名思义,相机获取图像的颜色决定着相机的色彩,黑白相机和彩色相机都有很广泛的应用,当无序对待测物体上的颜色特征做出区分时,就可以使用黑白相机来进行检测,若是颜色成为待测物上的关键检测特征,就需要使用彩色相机来进行检测。
4) 线阵相机和面阵相机
顾名思义,线阵相机每一次只获取待测物体的一行,通过物体持续不断的运动从而扫描出物体运动方向的信息;而面阵相机一次性获取一整张图片,就像我们普通使用的手机相机一样。所以说,面阵相机一般应用于2D检测的情况下,并且待测物体处于非连续运动的情况下,线阵相机可用于2D检测和3D检测,2D检测中往往应用于待测物体连续不断应用的情境下,3D检测时线阵相机一般有景深特征,从而能够获取到物体的高度信息。
相机属性
1)接口类型
常见的工业相机的接口有:Camera Link,USB,Gige(千兆网),1394;详细的参数对比可参考工业相机的接口选择及比较。
2)帧率、行频
帧率是针对于面阵相机,是指面阵相机每秒内能够获取多少张图片;而行频是针对于线阵相机的,它是指线阵相机的按行扫描速度。
3)分辨率
工业相机的分辨率是指水平方向和垂直方向的分辨率,我们通常可以根据用户提出需求中的精度要求和待测物体大小从而计算出大致要求的分辨率,然后选择最佳的相机。