工业相机具备的性能优势

日期:2022-04-14

质量好的工业相机应具备高精度、高清晰度、色彩还原好、低噪声等特点,且借助计算机能够编程控制曝光时间、亮度、增益等参数,除此之外图像窗口无级缩放,含有外触发输入,含有闪光灯控制输出等功能。

分辨率

相机每一次采集图像的像素点数,通常相对应于光电传感器靶面排列的像元数,如1920*1080。

像素深度

每位像素数据的位数,比较常见的是8bit,10bit,12bit。分辨率和像素深度一同决定了图像的大小。

比如说对像素深度为8bit的500万像素,则整张图片应当有500万*8/1024/1024=37M(1024bit=1KB,1024KB=1M)。

增加像素深度能够增强测量的精度,但与此同时也降低了系统的速度,且提高了系统集成的难度(线缆增加,尺寸变大等)。

最大帧率/行频

相机采集和传输图像的速度,对面阵相机通常为每秒采集的帧数(Frames/Sec),对线阵相机为每秒采集的行数(HZ)。

曝光的方式和快门速度

工业线阵相机基本都是逐行曝光的方式,能够选择固定行频和外触发同步的方式,曝光时间可以与行周期一致,还可以设定一个固定的时间;

面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动曝光几种比较常见方式,工业数字相机通常都提供外触发采图的功能,快门速度一般可到10ms,高速相机还可以更快。

像元尺寸

像元大小和像元数(分辨率)一同决定了相机靶面的大小。目前工业数字相机像元尺寸通常位3μm~10μm,通常像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越没那么容易提高。

光谱响应特性

是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,通常响应范围为350nm~1000nm,一些相机在靶面前面加了一个滤镜,滤除红外线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。

工业相机噪声

噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标之外的信号。整体上可分为两类,一类是由有效信号带来的散粒噪声,这类噪声对任何的相机都存有;另一类是相机自身具有的与信号无关的噪声。它是因为图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路带来的固有噪声,每台相机的原有噪声都不太一样。

信噪比

相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值(有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值),代表了图像的质量,图像信噪比越高,相机性能和图像质量越好。

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