典型的机器视觉系统组成
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，其最本质的功能就是通过CCD或CMOS成像传感器将镜头产生的光信号转变为有序的电信号，并将这些信息通过相应接口传送到计算机主机。
CCD与CMOS图像传感器光电转换的原理相同，他们最主要的差别在于信号的读出过程不同；由于CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，其信号输出的一致性非常好；而CMOS芯片中，每个像素都有各自的信号放大器，各自进行电荷-电压的转换，其信号输出的一致性较差。
工业相机分类
CCD与CMOS的区别：
1、采用CMOS芯片，相机的集成度更大，价格相对CCD相机较低，且CMOS的速度快，功耗也更小。
2、CMOS芯片曝光方式一般为卷帘式快门曝光，适合拍摄静止物体拍摄运动物体有拖影，且图像会变形。CCD芯片可用于运动或静止拍照。
3、CCD的色彩还原性相比CMOS要好。
4、CCD芯片相比CMOS芯片，动态范围更大，灵敏度更好，在相同的拍照环境下图像效果更好。
5、CMOS芯片噪声相对CCD更大
目前业内没有对相机进行明确的分类定义，以下分类是根据相机使用习惯进行的大致分类：
?芯片工艺：CCD、CMOS
?相机接口：USB、A、B、GigE、Camera-Link
?传感器类型：面阵相机、线阵相机
?图像模式：黑白相机、彩色相机
工业相机主要参数
1.分辨率——图像传感器所包含像素点的行数、列数；
2.像元尺寸——图像传感器单个像素点的物理尺寸
3.传感器尺寸——图像传感器的物理尺寸；
4.最大帧率——相机每秒采集图像的最大数量
5.曝光方式——逐行曝光、全局曝光
6.快门速度/曝光时间
7.接口类型工业相机
01
分辨率
相机每次采集图像的所有像素点数（Pixels）即为相机分辨率。分辨
率由相机所采用的芯片分辨率决定，是芯片阵列排列的像元数量，对于面
阵相机来说水平分辨率和垂直分辨率相乘即为相机的分辨率。目前常用的
相机分辨率有30万，80万，万，万，万等。
02
像元尺寸
指相机芯片上每个像元的实际物理尺寸，常见的有2.2μm，3.45μm,3.75μm,4.8μm,6.45um,7.4um,9.6um等。
程序架构
传感器尺寸
传感器尺寸指图像传感器的物理尺寸。工业上，一般常用的传感器尺寸有如下几种，尺寸大小各不相同。在相素不变的情况下,相机传感器尺寸越大,噪点控制能力越强,因为单个感光元件之间的间距越大,相互之间的信号干扰越小。
程序架构
第一章
工业相机
04
帧率/行频
?帧率/行频
指相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数
（Frames/Sec.）；对于线阵相机为每秒采集的行数（Hz）。
?最大帧率
指相机每秒最多可以拍摄的照片张数。
05
曝光方式
?全局曝光是传感器阵列中所有像素同时曝光，曝光周期由预先设定
的快门时间确定。
?逐行曝光是传感器阵列逐行曝光，该方式下，整个图像曝光需要一
定的时间，对于高速运动的物体，会造成图像模糊、变形。
06
快门速度/曝光时间
?传感器的所有像素点收集光线的时间。程序架构
第一章
工业相机
07
接口类型
?USB接口
?接口
?GIGE接口
?CameraLink接口
同等像素条件下，各种接口的总线其相机帧率是不一样的，一般来说为
CameraLinkUSB3GIGEBUSB2,A程序架构
第一章
工业相机
序架构
第一章
相机分辨率
假如项目的测量精度与视野大小，那么我们选择的相机像素计算关系如下：
分辨率=视野/检测精度
即假如项目要求视野是mm*75mm，精度要求为0.05mm，则相机的像
素长为/0.05=0Pixel，也就是需要0*1==万像素的相机。
这仅仅只是相机的像素精度，并不代表整个系统的精度就有如此高，还有其
它的精度也要考虑，如镜头的分辨率，系统的抖动，光源的波长等等。一般
来说，如果条件允许，我们会要求将相机的分辨率提升一个数量级或者是将
相机的像素精度提高一个数量级。程序架构
第一章
工业相机
02传感器类型
如果拍摄目标是静态不动的，为了节约成本，可考虑使用卷帘CMOS相机，
而如果目标是运动的，则优先考虑CCD相机或全局CMOS相机。如果是需要高
速采集的，这里指的高速是很高的采集速度，而非指很高的运动速度，可以
考虑全局CMOS相机，因为全局CMOS的采集速度会优于CCD。如果需要高质量的图像，如进行尺寸测量，可以考虑CCD相机，在小尺寸的传感器，CCD的成像质量还是要优于CMOS的。程序架构
第一章
工业相机
03相机帧率
相机的帧率决定着设备的测量效率，决定相机帧率的因素主要是相机的分
辨率和相机接口。
?
接口一样的相机，分辨率越低，帧率越高；
?
分辨率一定的情况下，接口的类型决定相机的帧率，一般来说
CameraLinkUSB3GIGEBUSB2,A
?
帧率*分辨率≤总线带宽，即在接口一定，分辨率一定时，帧率也是有其最
大值的。
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