机器视觉应用的摄像头设计.docx

《机器视觉应用的摄像头设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机器视觉应用的摄像头设计.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、机器视觉应用的摄像头设计定义的千兆以太网视觉接口(GigEVisioninterface)4合成模拟视频接口5LVDS离线处理的一大上风在于，单靠一个主机就能知足摄像头操控与系统控制两者之需。不过，由于视频数据从摄像头每帧传输存在一定的延迟，因此这种处理方式不适用于实时处理的应用，比方器件消费经过中传送带上的产品检查。2在线处理功能的摄像头近期，DSP处理器开展非常快，已经具备实时执行复杂算法的计算功能，因此也使得摄像头的在线处理成为可能。此类摄像头包括感应器与DSP处理器，二者可通过非粘接逻辑、也可通过某种粘接逻辑连接。DMA将感应器扫描的视频直接发送至DSP存储器，并进展逐帧处理。控制函数

2、的最终结果由处理器在被控制的系统中直接启动，或者在主机上作为命令启动。在摄像头中进展视频处理的上风在于，数据处理可实时进展，而且在火线、USB或者千兆以太网接口上没有分组处理的负担。我们可采用字节优化型汇编代码，在时钟频率超过300MHz的DSP处理器上加快实时处理速度。图像算法的实时处理对检查应用至关重要，例如，可以检查出传送带上挪动过快的的器件。一个帧图像的计算完成并采取相应行动后，才可以继续向系统传输下一个图像帧。至关重要的标准：对于机器视觉系统来讲，图像质量是直接影响最终图像处理结果的关键因素。十分是在自然光照条件下，图像质量随着光源条件的变化会有明显的不同。对诸如“增益和“曝光时间等

3、摄像头设置作出相应调解可对不稳定的环境光情况作出补偿，进而进步图像质量。根据最终应用的情况和感应器与扫描对象的间隔，光源可由单独的设备提供，也可以是摄像头透镜周边的一局部。假如光源在摄像头周边，那么摄像头可与光源一起挪动。常用的光源包括卤素灯泡、荧光灯泡以及发光二极管(LED)等。影响图像质量的因素包括：1光照强度2光照方向3目的间隔4焦距5采样率6曝光时间和增益7暗漏电流8分辨率像素数目透镜的选择与要求：高质量透镜与感应器质量同等重要。摄像头是一种电子光学系统，需要光学元件和电子元件协作生成图像。图像模糊问题通常是由透镜选择不当造成的。最正确透镜尺寸和外形取决于焦距，不过对较小的对象间隔来讲

4、，一般使用C座透镜。假如摄像头需要在高反射环境条件下工作，那么最好选用抗反射膜透镜。整体摄像头的视野覆盖面取决于所需视野的区域、工作间隔和透镜。透镜设计选择的另一关键参数就是最终对象分辨率单位为毫米或者密耳，即千分之一英寸。假如摄像头用于测量消费环境下的对象尺寸，需考虑以下几个重要参数：1视野2感应器分辨率像素数目3图像质量4视觉工具准确度例如，假如采用IBIS5-1300感应器130万像素，分辨率为1280(h)X1024(v)，工具的准确度为特别之一像素，那么5英寸宽、4英寸高的对象在6英寸FOV程度方向上准确度可到达0.0004英寸。分辨率：根据视野和最终扫描对象的图像粒度，一般使用VG

5、A到百万像素阵列标准。灵敏度：单色或者彩色：大多数检查应用可采用单色感应器生成灰度级。典型的应用包括条形码浏览器、指纹扫描仪、制造设备的尺寸测量等。假如质量和消费控制中需要把握对象的色彩信息，那么使用彩色感应器，如辣椒或者苹果的分级和分类等。感应器的24位彩色数据可捕捉1740万种不同的色彩。感应器的参数和选择：就机器视觉应用而言，感应器和摄像头需要支持多种不同的分辨率和帧速率。假如感应器支持可编程特性，那么就能针对各种机器视觉应用增加更多通用摄像头设计。通常支持的特性包括：*窗口和分辨率选择*用户可对高帧速率进展编程*标准电气CMOS接口*低感应器暗漏电流*宽动态范围必须在工业操纵环境内确保可靠性和感应器性能。设备应当是工业级的，通常在0至80摄氏度之间操纵。应用：*引导：采用机器人抓放技术的设备系统*检查：纹理、外表、商标、组装*测量：产品部件的物理尺寸、组装部件尺寸*识别：抓放设备、机器人技术、读取字符、读取代码赛普拉斯半导体为图像感应器提供了高帧速率和用户可选的参数，同时能在工业温度范围内正常工作，因此可理想地用于机器视觉摄像头设计。就IBIS和LUPA系列感应器而言，帧速率在每秒30F至500F之内。0