隨著工業(yè)4.0的到來，機器視覺系統(tǒng)在智能制造領(lǐng)域的應用越來越廣泛，相機是機器視覺的重要組成部分，合適的相機決定了系統(tǒng)應用的好壞。
因此，選擇合適的工業(yè)相機非常重要，本文主要介紹如何選擇合適的工業(yè)相機
選擇合適的相機是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。
對于靜止檢測或者一般低速的檢測，優(yōu)先考慮面陣相機，對于大幅面高速運動或者滾軸等運動的特殊應用考慮使用線陣相機。
根據(jù)檢測的速度，選擇相機的幀率一定要大于物體運動的速度，一定要在相機的曝光和傳輸時間內(nèi)完成。
而在實際檢測中實現(xiàn)同樣的目的可以有多種不同的解決辦法，相機的選擇也就有了更多空間。
相機的幀率決定著設(shè)備的測量效率，如相機的幀率是30FPS，則每秒鐘最多拍攝30次。
通常來說，相機的分辨率越低，同樣的接口，幀率也會越高；而分辨率越高，幀率也會越低。幀率*分辨率≤總線帶寬，即在接口一定（總線帶寬已經(jīng)確定），分辨率一定時，幀率也是有其最大值的。
既要想相機的分辨率快，又要想相機的幀率高，那么就需要找更大帶寬的總線，也就是相機的輸出接口。
或者反過來說，目標的運動速度，對相機的最小曝光時間提出了要求。
假設(shè)我們的目標運動速度是1mm/S，測量精度是0.01mm/pixel，那么我們必須考慮，物體的運動引起的拖影必須要小于我們的精度0.01mm，目標移動0.01mm，需要用時10ms，這就要求相機的曝光時間必須小于10ms，如果大于這個曝光時間，那么僅僅物體運動引起的模糊就會大于0.01mm，這時的精度已經(jīng)無法達到0.010.01mm/pixel了。
同等像素條件下，各種接口的總線其相機幀率是不一樣的。
CameraLink>USB3>GIGE>1394B>USB2,1394A。
現(xiàn)在較快的是Camera Link總線，USB3的理論速度達到了5Gbps即640MB，實際表現(xiàn)來看，應該有80%的有效帶寬，即有512M左右的總帶寬可供實際傳輸，這樣如果一個500萬像素的相機，每幅圖像5M，那么也可能達到100幀每秒，速度是非?？斓?。
而對于GIGE千兆網(wǎng)相機，500萬像素的相機，較快的可以做到23FPS。
1394B的500萬像素相機可以做到13FPS，USB2，1394A一般為5~6幀的樣子。
工業(yè)相機一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過數(shù)字圖像攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
知道系統(tǒng)精度要求和相機分辨率，可以通過公式：
X方向系統(tǒng)精度(X方向像素值)=視野范圍(X方向)/CCD芯片像素數(shù)量( X方向)
Y方向系統(tǒng)精度(Y方向像素值)=視野范圍(Y方向)/CCD 芯片像素數(shù)量( Y方向)
系統(tǒng)單次運行速度=系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度+系統(tǒng)檢測速度
雖然系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度可以根據(jù)相機異步觸發(fā)功能、快門速度等進行理論計算，好的方法還是通過軟件進行實際測試。
將相機與圖像采集卡一并考慮，因為這涉及到兩者的匹配
視頻信號的匹配：對于黑白模擬信號相機來說有兩種格式，CCIR和RS170(EIA)，通常采集卡都同時支持這兩種相機；
每款板卡都只支持某一分辨率范圍內(nèi)的相機;
如要是用相機的特殊功能，先確定所用板卡是否支持此功能，比如，要多部相機同時拍照，這個采集卡就必須支持多通道，如果相機是逐行掃描的，那么采集卡就必須支持逐行掃描。
確定相機與板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、GIGE、CoxPress、USB3.0等。
在滿足您對檢測的必要需求后，最后才應該是價格的比較
如我們的檢測任務(wù)是尺寸測量，產(chǎn)品大小是18mm*10mm，精度要求是0.01mm，流水線作業(yè)，檢測速度是10件/秒，現(xiàn)場環(huán)境是普通工業(yè)環(huán)境，不考慮干擾問題。
首先我們知道是流水線作業(yè)，速度比較快，因此選用逐行掃描相機，視野大小我們可以設(shè)定為20mm*12mm(考慮每次機械定位的誤差，將視野比物體適當放大)。
假如我們能夠取到很好的圖像(比如可以打背光)，而且我們軟件的測量精度可以考慮1/2亞像素精度，那么我們需要的相機分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素)，另一方向是12/0.01/2=600pixcel，也就是說我們相機的分辨率至少需要1000*600pixcel，幀率在10幀/秒，因此選擇1024*768像素(軟件性能和機械精度不能精確的情況下也可以考慮1280*1024pixcel)，幀率在10幀/秒以上的即可。
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