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工业相机50问之四
发表时间:2018-10-31

31:智能工业相机中网络通信装置起什么作用?

网络通信装置是智能相机的重要组成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太网通信装置,并支持多种标准网络和总线协议,从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。

32:从那几个方面来比较工业相机的几种接口?

以下是工业相机几种接口的比较:

接口

GigE(千兆以太网)接口

Firewie(1394接口)

USB 接口

Camera Link接口

标准类型

Commercial

Consumer

consumer

Commercial

连接方式

点对点或LAN Link(Cat5TP-J45)

点对点共享总线

主/从共享总线

点对点(MDR b26pin)

带宽

<1000Mb/s连续模式

<400Mb/s连续模式

<12Mb/s USB1

<480Mb/s USB2

突发模式

<2380Mb/(base)

<7140Mb(full)

连续模式

距离

<100m(no switch)

<4.5m

<5m

<10m

可连接设备数量

Unilimited

63

127

1

PC Interface

GigE NIC

PCI Card

PCI Card

PCI Frame grabber

33:选择工业相机时应注意什么?

1、根据应用的不同来决定是需要选用CCD 还是CMOS 相机CCD 工业相机主要应用在运动物体的图像提取,如贴片机,当然随着CMOS 技术的发展,许多贴片机也在选用CMOS 工业相机。用在视觉自动检查的方案或行业中一般用CCD 工业相机比较多。 CMOS 工业相机由成本低,功耗低也应用越来越广泛。

2、分辨率的选择,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。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。

3、与镜头的匹配,传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸,C 或CS 安装座也要匹配(或者增加转接口);

4、相机帧数选择,当被测物体有运动要求时,要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高,帧数越低;

34:如何设置工业相机中的“自动增益控制”功能?

工业相机内有一个将来自 CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大即增益,等效于有较高的灵敏度,然而在亮光照的环境下放大器将过载,使视频信号畸变。当开关在 ON 时,在低亮度条件下完全打开镜头光圈,自动增加增益以获得清晰的图像。开关在 OFF时,在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。

35:如何来选购图像采集卡?

在选购及使用图像采集卡时,需要考虑的两个关键性的因素为:硬件的可靠性以及软件的支持。在其它条件都同等的情况下,一块复杂具有更多器件的卡会比器件较少的卡耗散更多的热量。好的设计会采用更多的ASIC(Applica tion-specific integrated circuits)和可编程器件以减少电子器件的数量,而达到更高的功能。还可以选择具有更少的无用功能的卡以减少不必要的麻烦。过压保护是可靠性的一个重要指标。接近高压会在视频电缆产生很强的电涌,在视频输入端和I/O 口加过压保护电路可保护采集卡不会被工业环境电磁干扰会产生的高压击穿。选择采集卡的同时还必须考虑此视觉系统要选用的软件与采集卡是否兼容,是否使用方便,其软件是否要求付费等。

36:高速工业相机与一般工业相机相比有哪些优势?

1. 高速实时无压缩图像记录,实时显示,设定速度回显;

2. 系统采用直接将数据写入硬盘的记录方式,解决了传统内存记录方式记录时间短的问题,同时解决了传统采集;

系统传输速度受PCI 总线带宽限制的问题;

3. 保证100%不丢帧,解决了传统内存记录方式易丢帧、缺乏断电保护等问题;

4. 系统独立工作,几乎不占用计算机资源,可靠性高;

5. 一套系统中可支持多块板卡和相机,同时对多个目标进行跟踪记录;

6. 支持多种外部信号的叠加融合;

7. 支持多种图像格式,有多种软硬件外触发功能;

8. 软件接口简单,便于二次开发和实时处理。

37:红外相机有哪些类别?

红外相机主要近红外相机、短波红外相机、高速红外相机、中波红外系列相机、基于DSP长波红外系列相机有下几类;

38:如何来提高工业相机的灵敏度?

工业相机的灵敏度是可以通过设置工业相机的以下功能来实现的:

提高工业相机灵敏度的技术

名称

功能

技术要点

Bining功能

灵敏度提高,分辨率降低,帧速提高:适合光强较弱而分辨率要求较低的场合

提供帧、行、列同步信号,设置合并电路或合并软件

像增强

使微光图像得到显著增强,适合弱光场合

用像增强器提高图像亮度

增透膜技术

使入射光的反射率降为0,最大限度的利用入射光

在感光芯片表面镀增透膜,利用光的折射原理提高光的透过率

普照CCD

增强成像器件的灵敏度,适合弱光场合

减薄成像器件的厚度,光从感光芯片背面入射

微透镜

提高像素灵敏度,降低像素噪声,提高有效填充因子

在感光像元上添加微透镜

片内倍增

增加载流子数量,提高相机的响应度

通过倍增寄存器实现片内电荷能量倍增,激发更多的载流子

时间延迟积分(TDI)

通过多级曝光,提高相机的响应

N级TDI  CCD的曝光时间是单级CCD的N倍,从而CCD的响应度也相应的增加N倍

39:工业相机的白平衡是什么?

白平衡(White Balance)是彩色相机中采用的技术,白平衡是对红、绿、蓝三个分量的平衡,以使相机能反映实际景物真实颜色。由于光敏元件在不同的光照条件下RGB 三个分量的输出是不平衡的,从而会差生图像在色彩上的失真,偏蓝或者偏红,因此需要白平衡来还原图像的色彩。通常相机完成白平衡可以分为自动和手动白平衡两种方式,此外还可以通过软件实现白平衡。

40:如何提高相机感光均匀性?

提高相机感光均匀性技术

名称

功能

技术要点

平场校正

克服光照的不均匀性和镜头中心和边缘响应的不一致性

通过采集暗场和均与亮场图像,计算每个像素点的增益和偏移,对图像中各点分别进行校正

非均匀校正

消除各像素响应度的不均匀,提高图像质量,提高图像测量精度

测量和存储各像素的响应度,设置校正电路或校正软件,用校正电路或校正软件校正非均匀性误差