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工业相机和普通相机的区别与工业相机的分辨率如何选择?

工业相机和普通相机的区别与工业相机的分辨率如何选择?

2019/10/24 14:29
工业相机是机器视觉系统的重要组成部分之一,在机器视觉系统中有着非常重要的作用。工业相机不管是在功能特点还是在使用性能方面,相比普通相机都有着绝对的优势。工业相机与普通相机的区别主要体现在以下几个方面:
 
1.工业相机性能和结构要求高。工业相机要求能在较差的环境下长时间稳定可靠的使用,结构上紧凑结实易于安装。一般相机根本做不到这点。
 
2.工业相机的快门时间非常短,能抓拍高速运动的物体。比如将名片贴到风扇上,使用工业相机抓拍,图像仍然能清晰显示名片上的文字。
3.工业相机的帧率很高,每秒能抓拍到10~几百幅图像,而普通相机只能拍2~3幅图像。
 
4.工业相机输出的是原始数据(Raw Data),光谱宽。而普通相机输出只适配人眼的光谱,并且经过了mjpeg压缩,图像质量较差,不利于分析。
 
5.工业相机的图像传感器是逐行扫描的,工艺要求高,世界上只有少数公司能生产。而普通相机是隔行扫描的。
 
6.工业相机要比普通相机贵得多。
 
中惠伟业科技小编带您了解如何选择工业相机的分辨率?首先要弄明白的是自己的检测目的:是静态拍照还是动态拍照?拍照的频率是多少?是做缺陷检测还是尺寸测量?是定位或者产品的大小(视野)是多少?需要达到多少精度?所用软件的性能、现场环境情况如何、有没有其它的特殊要求等等都是要考虑的因素。
 
如果是动态拍照,运动速度是多少?根据运动速度选择最小曝光时间以及是否需要逐行扫描的相机;而相机的桢率(最高拍照频率)跟像素有关,通常分辨率越高桢率越低,不同品牌的工业相机的桢率略有不同。
 
根据检测任务的不同、产品的大小、需要达到的分辨率以及所用软件的性能可以计算出所需工业相机的分辨率;另外现场环境最要考虑的是温度、湿度、干扰情况以及光照条件来选择不同的工业相机。
 
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。相机像素精度=单方向视野范围大小/相机单方向分辨率。则相机单方向分辨率=单方向视野范围大小/理论精度。
 
若单视野为5mm长,理论精度为0.02mm,则单方向分辨率=5/0.02=250。然而为增加系统稳定性,不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值,一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000,选用130万像素已经足够。
 
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。
 
举例说明:如我们的检测任务是尺寸测量,产品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水线作业,检测速度是10件/秒,现场环境是普通工业环境,不考虑干扰问题。
 
首先我们知道是流水线作业,速度比较快,因此选用逐行扫描相机;视野大小我们可以设定为20mm12mm(考虑每次机械定位的误差,将视野比物体适当放大),假如我们能够取到很好的图像(比如可以打背光),而且我们软件的测量精度可以考虑1/2亚像素精度,那么我们需要的相机分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是说我们相机的分辨率至少需要1000600pixcel,帧率在10帧/秒,因此选择1024768像素(软件性能和机械精度不能精确的情况下也可以考虑12801024pixcel),帧率在10帧/秒以上的即可。
 
一般高速相机指的是数字工业相机,其一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。广泛应用于生产检测、制药、印刷、电子、电气制造、以及更高要求的行业。
 
如开发金属材料及树脂材料时,用来观察材料受到冲击时内部裂纹产生的方向、状态等,可用来分析材料被破坏时物质的结构;
 
包装和标签行业的印刷过程中,能够实时检测到高速印刷中非常细微的印刷缺陷。发现印刷缺陷可以为生产提供有价值的信息,以便在生产过程中采取措施,减少最终的损失。各种印刷中常见的缺陷如划痕、灰尘、漏印、墨痕和褶皱等都可以轻松被检测出来。不但提高投资回报和减少废品发出,更提高了客户满意度和信任度。
 
图像采集卡
 
在开发产品和验证产品等方面,数字工业相机对被摄物的大小没有限制,根据镜头的条件,既可拍摄一般物质,也可用于显微镜摄影。
 
以上就是选择合适的工业相机的分辨率时要注意的问题,希望以上内容对大家有帮助,相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,中惠伟业科技拥有各种型号工业相机,欢迎选择