机器视觉--工业相机ppt课件.ppt

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1、机器视觉机器视觉 -工业相机工业相机卷帘曝光/全局曝光隔行扫描隔行扫描/逐行扫描逐行扫描工业相机的主要参数u分辨率及ROIu帧率/行频u靶面尺寸与 像元尺寸u曝光方式和快门速度u光谱响应特性 分辨率及ROIl分辨率就是相机的像素个数。分辨率就是相机的像素个数。l工业相机说的都是物理分辨率。工业相机说的都是物理分辨率。lROIROI，国内习惯说开窗。让相机输出小于最大分辨率的格式。，国内习惯说开窗。让相机输出小于最大分辨率的格式。l对于对于CMOSCMOS相机来说，设定小的分辨率可以提高帧频，对于相机来说，设定小的分辨率可以提高帧频，对于CCDCCD来说，来说，一般不能提高帧频或者是有限制提高，

2、但小的分辨率，所要传输的一般不能提高帧频或者是有限制提高，但小的分辨率，所要传输的数据量小一些，同样可以节约传输带宽，使传输的时间变短，并减数据量小一些，同样可以节约传输带宽，使传输的时间变短，并减小传输时对主机资源如小传输时对主机资源如CPUCPU资源的使用资源的使用。帧率/行频l相机采集传输图像的速率，对于面阵相机机一般为每秒相机采集传输图像的速率，对于面阵相机机一般为每秒采集的帧数（采集的帧数（Frames/Sec.Frames/Sec.），对于线阵相机为每秒采集），对于线阵相机为每秒采集的行数（的行数（Lines/Sec.Lines/Sec.）。）。靶面尺寸与 像元尺寸l像元大小和像元

3、数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。数字相像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。数字相机机像元尺寸为机机像元尺寸为3m10m3m10m，一般像元尺寸越小，制造难度越大，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。图像质量也越不容易提高。l靶面尺寸是图像传感器有效感光区域的大小，通常是指在水平维度靶面尺寸是图像传感器有效感光区域的大小，通常是指在水平维度下的。这个参数非常重要，它决定了要获得期望视场所需要的镜头下的。这个参数非常重要，它决定了要获得期望视场所需要的镜头放大率。放大率。l视场（视场（FOVFOV）=传感器尺寸传感器尺寸/镜头主要放大倍率。镜头主要放大倍率

4、。曝光方式和快门速度l对于线阵相机都是逐行曝光的方式，可以选择固定行频和外触发对于线阵相机都是逐行曝光的方式，可以选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个固定的时间；面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常固定的时间；面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，数字相机一般都提供外触发采图的功能见方式，数字相机一般都提供外触发采图的功能。l快门快门速度一般可到速度一般可到1010微秒，高速相机机还可以更快。微秒，高速相机机还可以更快。光谱响应特性l是指图像传感器对不同光波的敏感特性，表现了传

5、感器的量子效率是指图像传感器对不同光波的敏感特性，表现了传感器的量子效率QEQE。l量子效率与像素的结构有很大关系，同时它也是波长的函数量子效率与像素的结构有很大关系，同时它也是波长的函数。黑白相机光谱响应曲线示例彩色相机光谱响应曲线示例选择合适的工业相机u你需要选择什么类型感光芯片的相机你需要选择什么类型感光芯片的相机u你需要多大的图像分辨率你需要多大的图像分辨率u你需要选用彩色相机还是黑白相机你需要选用彩色相机还是黑白相机u你需要多高的输出帧频你需要多高的输出帧频u相机的最短曝光时间是多少相机的最短曝光时间是多少u你需要选用什么样的传输接口你需要选用什么样的传输接口www.function

6、-你需要多大的图像分辨率l分辨率越高，检测精度就越高。分辨率越高，检测精度就越高。l在检测区域一定的前提下，可以根据要求的精度计算需要的分辨率。在检测区域一定的前提下，可以根据要求的精度计算需要的分辨率。l例如，检测一个长度为例如，检测一个长度为10mm10mm的工件，精度为的工件，精度为0.01mm0.01mm，则图像宽度需，则图像宽度需要要10/0.01=100010/0.01=1000个像素。个像素。www.function-你需要选择什么类型感光芯片的相机l静止拍摄，选静止拍摄，选rolling shutter CMOSrolling shutter CMOS相机。相机。l成本低成本低

7、。l运动拍摄，选运动拍摄，选global shutter CMOSglobal shutter CMOS或者或者CCDCCDlCCDCCD，噪点低，色彩还原度比较，噪点低，色彩还原度比较好好www.function-你需要选用彩色还是黑白相机l清晰度清晰度l灵敏度灵敏度l选择原则：如果不是选择原则：如果不是需要检测需要检测颜色信息，就优先颜色信息，就优先选择选择黑白相黑白相机机彩色面阵相机像素阵列www.function-彩色相机和黑白相机在清晰度方面的区别彩色相机和黑白相机在灵敏度方面的区别你需要多高的输出帧频l几个场合下对相机帧频的要求实时监控或观察：输出帧频25fps自动检测：输出帧频每

8、秒钟检测工件个数高速记录和检测场合需要200fps甚至更高的输出帧频 l相机的帧频和什么因素有关系SENSOR本身的特性接口输出带宽相机的最短曝光时间是多少l如果您需要抓拍运动物体，是不是选用适合抓拍运动物体的相机，如转移如果您需要抓拍运动物体，是不是选用适合抓拍运动物体的相机，如转移型型CCDCCD，或全帧快门，或全帧快门 CMOS CMOS相机就可以了呢？答案是否定的，您还需要设置相机就可以了呢？答案是否定的，您还需要设置合适的曝光时间。合适的曝光时间。l要想拍到清晰的高速运动物体，准则就是，在曝光时间要想拍到清晰的高速运动物体，准则就是，在曝光时间TT内，物体成的内，物体成的像在感光面上

9、移动的距离不超过一个像素。像在感光面上移动的距离不超过一个像素。l一个简单的计算曝光时间的公式是：一个简单的计算曝光时间的公式是：Texp Texp 视野宽度视野宽度/（图像宽度（图像宽度物体该方向移动速度）物体该方向移动速度）或或 Texp Texp 视野高度视野高度/（图像高度（图像高度物体该方向移动度）。物体该方向移动度）。你需要选用什么样的传输接口回顾：问问&答答1.像素和分辨率的关系？2.检测目标为80mm*60mm，要求的检测精度为0.1mm，需要选择多大分辨率的工业相机？3.已知每次检测范围为80mm*60mm，选用200w像素（1600*1200）的相机，物体的运动速度是12m/min,相机要设置多大的曝光时间不会产生拖影？谢谢 谢！谢！