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了解工业相机的概念和普通相机的区别

编辑:佳视自动化 时间:2019-12-20 17:16:35 点击:

  随着人们对视觉的追求,相机也在不断的发展,从过去的黑白、彩色相机,到之后的单反相机,还有手机的拍照美图功能……而在工业领域也对视觉有要求,所以就有了工业相机,今天小编带你了解工业相机的概念和普通相机的区别。

工业相机

  什么是工业相机?

  工业相机(俗称:工业摄像机)是机器视觉系统的重要组成部分,在机器视觉系统中有着非常重要的作用。相比传统相机(摄像机)而言,它具有高稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优势。

  工业相机有四大分类:按照芯片结构,分为CCD相机和CMOS相机;按照传感器结构,分为面阵相机和线阵相机;按照输出模式,分为模拟相机和数字相机;按照颜色,分为彩色相机和黑白相机。

  一是工业相机的快门时间特别短,能清晰地抓拍快速运动的物体,而普通相机抓拍快速运动的物体非常模糊。

  二是工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而普通相机的图像传感器是隔行扫描的,甚至是隔三行扫描。

  三是工业相机的拍摄速度远远高于普通的相机;工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅的图片,而普通相机只能拍摄2-3幅图像;

  四是工业相机输出的是裸数据,它的光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法,普遍应用于机器视觉系统中。而普通相机拍摄的图片,它的光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了MPEG压缩,图像质量也较差。

  五是工业相机的性能稳定可靠、易于安装,相机结构紧凑结实不易损坏,连续工作实践常,可在较差的环境下使用,但普通相机是做不到这些的。

  六是工业相机的帧率远远高于普通相机。工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅图片,而普通相机只能拍摄2-3幅图像,相差较大。

  七是工业相机的性能通常都要比普通相机要好很多,所以在价格上也是要高出不少。主要还是由市场需要来决定的。工业相机的出货量远不如普通相机,因此成本居高不下是必然的。

  选择工业相机时应注意什么?

  第一,根据应用的不同来决定是需要选用CCD还是CMOS相机CCD工业相机主要应用在运动物体的图像提取,如贴片机,当然随着CMOS技术的发展,许多贴片机也在选用CMOS工业相机。用在视觉自动检查的方案或行业中一般用CCD工业相机比较多。CMOS工业相机由成本低,功耗低也应用越来越广泛。

  第二,分辨率的选择,首先考虑待观察或待测量物体的精度,根据精度选择分辨率。其次看工业相机的输出,若是体式观察或机器软件分析识别,分辨率高是有帮助的;若是VGA输出或USB输出,在显示器上观察,则还依赖于显示器的分辨率,工业相机的分辨率再高,显示器分辨率不够,也是没有意义的;利用存储卡或拍照功能,工业相机的分辨率高也是有帮助的。

  第三,与镜头的匹配,传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸,C或CS安装座也要匹配(或者增加转接口)。

  第四,相机帧数选择,当被测物体有运动要求时,要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高,帧数越低。

  工业相机调研凸显嵌入式趋势

  一项专业调查显示,机器视觉行业正凸显出向嵌入式视觉和模块化发展的趋势。制造商们看到了嵌入式视觉解决方案在汽车和基础设施应用方面的巨大潜能。

  德国FRAMOS公司与VisionSystemsDesign以及Inspect杂志三方合作,针对相机技术的趋势、接口及未来发展展开了一次市场调研。这项研究共访问了来自22个国家的41名用户和20家制造商,征集了他们的意见和观点;其中66%的受访者来自欧洲,21%的受访者来自北美,14%的受访者来自亚洲。

  受访者回答了有关应用与集成、相机、传感器、传感器模块和市场发展的问题。2018年,94%的用户为欧洲市场购买了设备;而此次调研显示,制造商最重要的市场是欧洲、亚洲和美国,这三个市场的相机销售量占比分别是50%、32%和18%。随着亚洲市场在自动化和机器人技术方面的持续投资,与上年相比2018年北美市场的相机需求量让出了7个百分点给亚洲市场。

  传感器市场一目了然且保持稳定。在对用户的调查中显示,索尼依然是市场中的领导者,占据48%的市场份额;随后是安森美半导体,市场占有率为22%;amsSensorsBelgium(原CMOSIS)的市场占有率为19%,从中期来看,该公司将在清晰的传感器市场中发挥重要作用。

  传感器市场一目了然且保持稳定。在对用户的调查中显示,索尼依然是市场中的领导者,占据48%的市场份额;随后是安森美半导体,市场占有率为22%;amsSensorsBelgium(原CMOSIS)的市场占有率为19%,从中期来看,该公司将在清晰的传感器市场中发挥重要作用。

  就图像传感器的尺寸制式而言,75%的用户使用1/3到2/3英寸的传感器,与去年相比没有变化。制造商在追求稳定性,并向小型化发展。根据应用领域划分,通常用户要么选择1英寸以上的超大型传感器,份额达到33%;要么选择1/2英寸以下的小型图像传感器,由于嵌入视觉应用,这部分传感器的份额已增至41%。用户和制造商都使用全局快门图像传感器。

  嵌入式视觉应用需要高性能的传感器模块。此次调查询问了用户和制造商使用传感器模块的计划和标准。

  调研中,46%的用户和40%的制造商表示,他们已经试验过传感器模块,或者已经在他们的应用中使用了这些模块;10%的用户和42%的制造商表示,他们正计划在未来两年内,通过使用传感器模块来完成嵌入式视觉项目。

  对于重要的传感器模块特征,56%的用户认为是在运动应用中保持图像的稳定性,58%的制造商认为是M12镜头安装。

  此次市场调研活动显示出了用户和制造商之间存在的各种趋势。用户正在寻求更高的需求,包括更快的速度、更高性能的图像传感器、标准接口、简单的集成、更低的价格和更高的相机处理能力。

  东莞市佳视自动化科技创立于2014年,总部位于深圳市南山区高新科技园区,。是由德国计算机视觉研究所海归博士后,提供技术开发、视觉算法及项目指导的一家高新技术企业。并获得8-10项视觉相关软件著作证书,及获得国家高新技术补贴。