工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)核心組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成有序的電信號(hào)。工業(yè)相機(jī)的小知識(shí)您知道多少？

第一：工業(yè)相機(jī)的丟幀的問題是由什么引起的？

經(jīng)常會(huì)有一些機(jī)器視覺工程師認(rèn)為USB接口的工業(yè)相機(jī)會(huì)造成丟幀現(xiàn)象。

而工業(yè)相機(jī)丟幀與工業(yè)相機(jī)所采用的傳輸接口是沒有關(guān)系的，無論是USB，GigE、或者是CameraLink。

設(shè)計(jì)不良的驅(qū)動(dòng)程序或工業(yè)相機(jī)硬件才是造成丟幀的真正原因：

設(shè)計(jì)不良的工業(yè)相機(jī)之所以會(huì)出現(xiàn)丟幀的現(xiàn)象，本質(zhì)是數(shù)據(jù)通道的堵塞，無法及時(shí)處理。

所以新的圖像進(jìn)來時(shí)，前一張可能被迫丟棄，或是新的圖像被迫丟棄。

要解決這問題，需要設(shè)計(jì)者針對(duì)驅(qū)動(dòng)程序與工業(yè)相機(jī)硬件資料傳輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)。

第二：工業(yè)相機(jī)的分辨率是如何定義的？

分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù)，由相機(jī)所采用的CMOS芯片分辨率決定，是芯片靶面排列的像元數(shù)量。

面陣相機(jī)的分辨率用水平和垂直分辨率兩個(gè)數(shù)字表示，如：

                                                                                            1920（H）x 1080(V)

前面的數(shù)字表示每行的像元數(shù)量，即共有1920個(gè)像元，后面的數(shù)字表示像元的行數(shù)，即1080 行。

面陣相機(jī)芯片

線陣相機(jī)的分辨率通常用K表示，如1K=1024，2K=2048，3K=4096等。

線陣相機(jī)芯片

在采集圖像時(shí)，相機(jī)的分辨率對(duì)圖像質(zhì)量有很大的影響。在對(duì)同樣大的視場(chǎng)（景物范圍）成像時(shí)，分辨率越高，對(duì)細(xì)節(jié)的展示越明顯。

第三：工業(yè)相機(jī)的幀頻和行頻是什么意思？

相機(jī)的幀率、行頻表示相機(jī)采集圖像的頻率，。

• 通常面陣相機(jī)用幀率表示，單位fps（Frame Per second），如30fps，表示相機(jī)在1 秒鐘內(nèi)最多能采集30 幀圖像。

• 線陣相機(jī)通常用行頻表示，單位KHz，如12KHz 表示相機(jī)在1 秒鐘內(nèi)最多能采集12000 行圖像數(shù)據(jù)。

拍照速度是相機(jī)的重要參數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中很多時(shí)候需要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像。相機(jī)的拍照速度需要滿足一定要求，才能清晰地對(duì)物體成像。

相機(jī)的幀率和行頻首先受到芯片的幀率和行頻的影響，芯片設(shè)計(jì)的最高拍照速度，則主要是由芯片所能承受的最高時(shí)鐘決定。

第四：工業(yè)相機(jī)噪音是什么意思？

工業(yè)相機(jī)噪聲是指成像過程中不希望被采集到的，實(shí)際成像目標(biāo)外的信號(hào)。

根據(jù)歐洲相機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EMVA1288中的定義，相機(jī)中的噪聲從總體上可分為兩類：

• 一類是由有效信號(hào)帶來的符合泊松分布的統(tǒng)計(jì)漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shot noise）。

  這種噪聲對(duì)任何相機(jī)都是相同的，不可避免，有其確定的計(jì)算公式（噪聲的平方=信號(hào)的均值）。

• 一類是相機(jī)自身固有的與信號(hào)無關(guān)的噪聲，它是由圖像傳感器讀出電路、相機(jī)信號(hào)處理與放大電路等帶來的噪聲。

  每臺(tái)相機(jī)的固有噪聲都不一樣。另外，對(duì)數(shù)字相機(jī)來說，對(duì)模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生量化噪聲，量化位數(shù)越高，噪聲越低。

第五：工業(yè)相機(jī)的信噪比是什么意思？

相機(jī)的信噪比定義為圖像中信號(hào)與噪聲的比值：

                                                                 信噪比 = 有效信號(hào)平均灰度值 / 噪聲均方根

這個(gè)比值，代表了圖像的質(zhì)量。圖像信噪比越高，圖像質(zhì)量越好。

第六：工業(yè)相機(jī)中動(dòng)態(tài)范圍是什么意思？

相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍表明相機(jī)探測(cè)光信號(hào)的范圍，動(dòng)態(tài)范圍可用兩種方法來界定。

• 一種是光學(xué)動(dòng)態(tài)范圍，指飽和時(shí)最大光強(qiáng)與等價(jià)于噪聲輸出的光強(qiáng)的比值，由芯片的特性決定。

• 一種是電子動(dòng)態(tài)范圍，他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。

相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)定值，不隨外界條件變化而變化。

在線性響應(yīng)區(qū)，相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍定義為飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值：

                                                                                                               動(dòng)態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號(hào)

動(dòng)態(tài)范圍可用倍數(shù)、dB 或Bit 等方式來表示。動(dòng)態(tài)范圍大，則相機(jī)對(duì)不同的光照強(qiáng)度有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

左圖：低動(dòng)態(tài)范圍  右圖：高動(dòng)態(tài)范圍

第七：工業(yè)相機(jī)都有哪些鏡頭接口？

鏡頭接口是指相機(jī)與鏡頭之間的接口，常用的鏡頭的接口有C口，CS口，F(xiàn)口等。

第八：工業(yè)相機(jī)是怎么分類的?

1.按照芯片結(jié)構(gòu)分類：CCD 相機(jī)、CMOS 相機(jī)

2.按照傳感器結(jié)構(gòu)分： 面陣相機(jī) 、 線陣相機(jī)

3.按照輸出模式分類：模擬相機(jī) 、 數(shù)字相機(jī)

4.按照輸出顏色分類：彩色相機(jī)、黑白相機(jī)