北京工业智能相机视觉方案（相机都有哪些种类）

在机器视觉中，相机都有哪些种类？我们常说的CCD就是相机么？除了2D平面相机，是否还有其他种类的相机，原理又是什么？希望下面东莞康耐德智能所说的内容能让你更清楚的了解上面提出的这些疑惑。

通常，我们把相机都叫作CCD，CCD已经成了相机的代名词。其实很可能正在使用的是CMOS。CCD以及CMOS都称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半导体元件。他们在检测光线时都采用光电二极管，但是在信号的读取和制造方法上存在不同。两者的区别如下：

所谓像素，是指图像的最小构成单位。电脑中的图像，是通过像素（或者称为PIXEL）这一规则排列的点的集合进行表现的。每一个点都拥有色调和阶调等色彩信息，由此就可以描绘出彩色的图像。

例如：液晶显示器上会显示「分辨率 ：1280×1024」等。这表示横向的像素数为1280，纵向的像素数为1024。这样的显示器的像素总数即为1280×1024＝1,310,720。由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说「清晰度更高」。

所谓像素直径，是指每个CCD元件的大小，通常使用μm作为单位。严谨地说，这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。（＝像素间距，即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离）。也就是说，像素直径与像素间距的值是一样的。如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘，因此可以获得更加精细的图像。可以通过像素直径和有效像素数，求出CCD元件的受光部的大小。

假设某个CCD元件的条件如下所示：

• 有效像素数…768 × 484
• 像素直径…8.4μm × 9.8μm

则受光部的大小为

• 横向 768 × 8.4μm ＝ 6.4512mm
• 纵向 484 × 9.8μm ＝ 4.7432mm

CCD感光元件的大小，一般分为采用英寸单位表示和采用APS-C大小等规格表示这2种方式。采用英寸表示时，该尺寸并不是拍摄的实际尺寸，而是相当于摄像管的对角长度。

【例】1/2英寸的CCD表示「拥有相当于1/2英寸的摄像管的拍摄范围」。为什么要如此计算呢？这是由于当初制造CCD的目的就是用来代替电视机录像机的摄像管的。当时，由于想要继续使用镜头等光学用品的需求比较强烈，由此就诞生了这种奇怪的规格。主要的英寸规格的尺寸如下表所示。

快门速度，表示CCD或CMOS感光元件中蓄积电荷的时间。如果快门速度为1/250，则蓄积光的时间为1/250秒。快门速度越快，则元件的受光量越少，相反如果快门速度越慢，则元件的受光量越多。也可以说，快门速度起到了调整光量的作用。关于快门速度和受光量（正确来说应该称为蓄积的电荷量），存在以下的关系：

【例】如果将快门速度基准定为 1/1000秒（1ms），则

• 快门速度变为 1/500秒（2ms），则受光量变为2倍。
• 快门速度变为 1/2000秒（0.5ms），则受光量变为1/2。

所谓增益，是指将图像信号进行电子增幅的过程。用于图像处理的CCD中，配备了可以通过在暗处拍摄时增幅信号，从而看上去变得明亮的功能。另外，还配有根据拍摄对象的亮度自动进行调整的增益控制功能等。

【例】在1/10000快门速度下拍摄，增加增益前后的对比如下：

前面所有我们提到的像素呈矩阵排列的CCD，即为覆盖视觉检测中99%应用的面阵相机。

而线阵相机在长度方向目前最多有16K像素，但是宽度方向只有一个像素。通过移动设备来获取图像。

相比于平面相机，线扫相机主要优势体现在两个方面：

1. 更高的分辨率。
2. 成像质量更高。（反光产品，柱状体产品）

另外，对于布匹装的连续监测的产品，线上扫描相机也非常方便。

但是，相比于面阵相机，线扫描相机成本更高，安装架设难度更高。同时，需要配合编码器来配合触发拍照，需要有这方面的Know-how。

最后，线扫描相机需要使用特殊的镜头和光源。

目前市面的3D相机根据成像原理不同，主要分为三种。

1. 激光类（Laser）
2. 多目类（Binocular Vision）
3. 光栅类（Strip Pattern）

主要是通过三角反射原理，激光发生器投出激光束照在物体表面，反射回来的光线被CCD接受，然后建模成3D图像。

激光扫描成像

双目立体视觉是指用两台性能相当、位置固定的CCD摄像机， 获取同一景物的两幅图像，通过两个摄像头所获取的二维图像，来计算出景物的三维信息。在原理上比较类似人类的双目视觉。组建一个完整的双目立体视觉系统一般需要经过摄像机标定，图像匹配，深度计算等步骤。

通过控制光源从不同角度照明，得到图像凹凸信息产生的阴影图像，而最后合成计算得到3D信息的图像（注：高度“Z”方向不能定量测量，所以叫2.5D）。

原图–>合成图像

以上就是东莞康耐德智能控制对“视觉检测在自动化中有哪些优势?”的详细介绍，如果您还有其他疑问，可联系我们喔!