文档介绍：工业相机的应用及基础知识随着科技的飞速发展,工业数字相机在机器视觉、工业检测、图像处理、模式识别、人脸识别等等方面有着非常广泛的应用, 现整理工业数字相机的相关基础知识做一分类整理与大家共享。 1 、工业相机的主要参数。①分辨率②速度(帧频/ 行频) ③噪声④信噪比⑤动态范围⑥像元深度⑦光谱响应⑧光学接口 2 、工业相机分辨率的定义。分辨率是相机最基本的参数,由相机所采用的芯片分辨率决定,是芯片靶面排列的像元数量。通常面阵相机的分辨率用水平和垂直分辨率两个数字表示,如: 1920 (H )x 1080(V) , 前面的数字表示每行的像元数量, 即共有 1920 个像元, 后面的数字表示像元的行数,即 1080 行。现在相机的分辨率通常表示多少 K, 如 1K ( 1024 ), 2K(2048), 3K(4096) 等。在采集图像时,相机的分辨率对图像质量有很大的影响。在对同样大的视场(景物范围)成像时,分辨率越高,对细节的展示越明显。 3 、工业相机的帧频和行频的概念相机的帧频/ 行频表示相机采集图像的频率,通常面阵相机用帧频表示,单位 fps ( Frame Per second ),如 30fps, 表示相机再 1 秒钟内最多能采集 30 帧图像;例如: MV-VD078SC 这个型号的相机,线阵相机通常用行频便是单位 KHz, 如 12KHz 表示相机再 1 秒钟内最多能采集 12000 行图像数据。速度是相机的重要参数,在实际应用中很多时候需要对运动物体成像。相机的速度需要满足一定要求, 才能清晰准确的对物体成像。相机的帧频和行频首先受到芯片的帧频和行频的影响,芯片的设计最高速度则主要是由芯片所能承受的最高时钟决定。 4 、工业相机噪声的概念工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标外的信号。根据欧洲相机测试标准 EMVA1288 中, 定义的相机中的噪声从总体上可分为两类: 一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声,也叫散粒噪声( shot noise ), 这种噪声对任何相机都是相同的, 不可避免, 尤其确定的计算公式。( 就是: 噪声的平方= 信号的均值)。第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声,它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声,每台相机的固有噪声都不一样。另外,对数字相机来说,对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声,量化位数越高,噪声越低。 5 、工业相机信噪比的概念相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值(有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值),代表了图像的质量,图像信噪比越高,图像质量越好。 6 、工业相机的动态范围。相机的动态范围表明相机探测光信号的范围,动态范围可用两种方法来界定,一种是光学动态范围,指饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强的比值,由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围,他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值,不随外界条件变化而变化。在线性响应去,相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值: 动态范围= 光敏元的满阱容量/ 等效噪声信号动态范围可用倍数、 dB 或 Bit 等方式来表示。动态范围大, 则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。 7 、工业相机里的像元深度。数字相机输出的数字信号,即像元灰度值,具有特殊的比特位