工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的核心器件之一，在為一項(xiàng)應(yīng)用選擇相機(jī)前，系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師需要充分了解相機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，以選出最適合應(yīng)用的工業(yè)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)性價(jià)比最優(yōu)化。

       那么，選擇相機(jī)前，要了解哪些主要參數(shù)呢？

01 分辨率

       分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù)，由相機(jī)所采用的芯片分辨率決定，在采集圖像時(shí)，相機(jī)的分辨率對(duì)檢測(cè)精度有很大的影響，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。

       常用的工業(yè)面陣相機(jī)分辨率有500萬(wàn)、1200萬(wàn)、6500萬(wàn)等。對(duì)于線陣相機(jī)而言，分辨率就是傳感器水平方向上的像素?cái)?shù)，常見有2K、4K、8K、16K等。

       分辨率的選擇，主要根據(jù)待測(cè)物體的尺寸估算出視野大小，再結(jié)合精度要求，最后確定需要的工業(yè)相機(jī)分辨率。

       例如：若物體尺寸為50mm，則視野可以估算為50×1.2=60mm，若單個(gè)像素的精度要求為0.02mm，則分辨率為50×1.2/0.02=3K。

       注意：選擇相機(jī)不一定是分辨率越高就越好，分辨率高帶來(lái)的圖像數(shù)據(jù)量就大，后期的算法處理就越復(fù)雜。

02 幀率/行頻

       工業(yè)相機(jī)的最大幀率/行頻表示單位時(shí)間內(nèi)相機(jī)采集圖像的速率。

       通常幀率是相對(duì)于面陣工業(yè)相機(jī)來(lái)說的，單位是fps，如181fps，即相機(jī)每秒內(nèi)最多可采集181幀圖像。

       行頻是相對(duì)于線陣工業(yè)相機(jī)來(lái)說的，單位是kHz，如80kHz，即相機(jī)每秒內(nèi)最多可采集80000行圖像數(shù)據(jù)。

03 像元尺寸

       像元即影像單元，是組成數(shù)字化影像的最小單元。

       像元尺寸和像元數(shù)（分辨率）共同決定了相機(jī)靶面的大小，通常工業(yè)相機(jī)像元尺寸為2μm~14μm。

       像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力，一般情況下，像元尺寸越大，能夠接收到的光子數(shù)量越多，在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。

04 像素深度

       像素深度是指每位像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，通常用多少比特位表示。

       一般，每個(gè)像素的比特位數(shù)多，表達(dá)圖像細(xì)節(jié)的能力強(qiáng)，這個(gè)像素的灰階值更加豐富、分得更細(xì)，像素的灰階深度就更深，但同時(shí)數(shù)據(jù)量也越大，影響系統(tǒng)的圖像處理速度，因此也需慎重選擇。

       常見的是8bit、10bit、12bit。分辨率和像素深度共同決定了圖像的大小。例如對(duì)于像素深度為8bit的500萬(wàn)像素，則整張圖片應(yīng)該有2560×2048×8/8/1024/1024=5M。

05 動(dòng)態(tài)范圍

       動(dòng)態(tài)范圍是用來(lái)描述每個(gè)像素能夠分辨出的灰度等級(jí)，寬動(dòng)態(tài)范圍能夠使場(chǎng)景中亮場(chǎng)和暗場(chǎng)部分的細(xì)節(jié)同時(shí)被清晰的記錄下來(lái)。

       動(dòng)態(tài)范圍值越大，意味著工業(yè)相機(jī)可以拍攝物體明暗程度的范圍越寬。

06 信噪比

       工業(yè)相機(jī)的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)之外的信號(hào)。

       根據(jù)歐洲機(jī)器視覺協(xié)會(huì)(EMVA)的EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)中定義的相機(jī)中的噪聲，總體上分為兩類：

        一類是由有效信號(hào)帶來(lái)的散粒噪聲，這種噪聲對(duì)任何相機(jī)都是相同的，不可避免；另一類是相機(jī)本身固有的與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲，它是由于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(lái)的噪聲，每臺(tái)相機(jī)的固有噪聲都不一樣。

        相機(jī)的信噪比定義為圖像中信號(hào)與噪聲的比值（有效信號(hào)平均灰度值與噪聲均方根的比值），其中信號(hào)可以由光強(qiáng)乘以量子效率乘以積分時(shí)間來(lái)計(jì)算，而噪聲則指成像過程中所有部分所產(chǎn)生噪聲的總和；信噪比越大，則表示混在信號(hào)里的雜波越少，圖像質(zhì)量越高，畫面越干凈，看不到噪波干擾（表現(xiàn)為“顆?！焙汀把┗ā保蝗粜旁氡仍叫?，則畫面上可能呈現(xiàn)較多的“顆粒”和“雪花”，影響圖像畫面質(zhì)量。

07 曝光時(shí)間

       曝光時(shí)間是為了將光投射到照相感光材料的感光面上，快門所要打開的時(shí)間；視感光材料的感光度和對(duì)感光面上的照度而定；曝光時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)光量就越大，適合光線條件較差的情況；曝光時(shí)間短則適合光線比較好的情況。

08 相機(jī)接口

       工業(yè)相機(jī)通常有三個(gè)基礎(chǔ)的接口，電源接口、數(shù)據(jù)接口與鏡頭接口。

       電源接口：顧名思義，用以相機(jī)電源輸入接口。

       數(shù)據(jù)接口：按照接口標(biāo)準(zhǔn)不同，工業(yè)相機(jī)常用的數(shù)據(jù)接口有GigE、Camera Link、USB3.0、CoaXPress等類型。

       鏡頭接口：工業(yè)相機(jī)鏡頭接口種類很多，常用的一般有C接口、CS接口、F接口、M42接口、M72接口等。

       深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機(jī)器視覺為技術(shù)核心，自主技術(shù)研究與應(yīng)用拓展為導(dǎo)向的高科技企業(yè)。公司自成立以來(lái)不斷創(chuàng)新，在智能自動(dòng)化領(lǐng)域研發(fā)出視覺對(duì)位系統(tǒng)、機(jī)械手視覺定位、圖像處理庫(kù)等為核心的20多款自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。涉及自動(dòng)貼合機(jī)、絲印機(jī)、曝光機(jī)、疊片機(jī)、貼片機(jī)、智能檢測(cè)、智能鐳射等眾多行業(yè)領(lǐng)域。雙翌視覺系統(tǒng)最高生產(chǎn)精度可達(dá)um級(jí)別，圖像處理精準(zhǔn)、速度快，將智能自動(dòng)化制造行業(yè)的生產(chǎn)水平提升到一個(gè)更高的層次，改進(jìn)了以往落后的生產(chǎn)流程，得到廣大用戶的認(rèn)可與肯定。隨著智能自動(dòng)化生產(chǎn)的普及與發(fā)展，雙翌將為廣大生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)更全面、更精細(xì)、更智能化的技術(shù)及服務(wù)。