工業相機-機器視覺係統的眼睛

       機器視覺技術，是一門涉及人工智能、神經生物學、心理物理學、計算機科學、圖像處理
、模mo式shi識shi別bie等deng諸zhu多duo領ling域yu的de交jiao叉cha學xue科ke。機ji器qi視shi覺jiao主zhu要yao用yong計ji算suan機ji來lai模mo擬ni人ren的de視shi覺jiao功gong能neng，從cong客ke觀guan事shi物wu的de圖tu像xiang中zhong提ti取qu信xin息xi，進jin行xing處chu理li並bing加jia以yi理li解jie，最zui終zhong用yong於yu實shi際ji檢jian測ce
、測量和控製。

       什麼是工業相機？

       工業相機是機器視覺係統中的一個關鍵組件
，其本質功能就是將光信號轉變成有序的電信號，相當於機器視覺係統的“眼睛”。相比於傳統的民用相機（攝像機）而言，工業相機（攝像機）具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗幹擾能力等
，市麵上工業相機大多是基於CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相機。

       CCD，電荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device）。它(ta)使(shi)用(yong)一(yi)種(zhong)高(gao)感(gan)光(guang)度(du)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)，能(neng)把(ba)光(guang)線(xian)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)電(dian)荷(he)，通(tong)過(guo)模(mo)數(shu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)芯(xin)片(pian)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)，數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)經(jing)過(guo)壓(ya)縮(suo)以(yi)後(hou)由(you)相(xiang)機(ji)內(nei)部(bu)的(de)閃(shan)速(su)存(cun)儲(chu)器(qi)或(huo)內(nei)置(zhi)硬(ying)盤(pan)卡(ka)保(bao)存(cun)
，因(yin)而(er)可(ke)以(yi)輕(qing)而(er)易(yi)舉(ju)地(di)把(ba)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)給(gei)計(ji)算(suan)機(ji)，並(bing)借(jie)助(zhu)於(yu)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)處(chu)理(li)手(shou)段(duan)，根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)和(he)想(xiang)像(xiang)來(lai)修(xiu)改(gai)圖(tu)像(xiang)。

       CMOS，互補性氧化金屬半導體CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）。和CCD一樣，同為在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的製造技術和一般計算機芯片沒什麼差別，主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶–電） 和 P（帶+電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。

       工業相機的作用

       gongyexiangjiyibananzhuangzaijiqiliushuixianshangdaitirenyanlaizuocelianghepanduan，tongguoshuzituxiangshequmubiaozhuanhuanchengtuxiangxinhao，chuansonggeizhuanyongdetuxiangchulixitong，tuxiangxitongduizhexiexinhaojinxinggezhongyunsuanlaichouqumubiaodetezheng
，jinergenjupanbiedejieguolaikongzhixianchangdeshebeidongzuo。

       隨sui著zhe國guo內nei機ji器qi視shi覺jiao行xing業ye的de迅xun猛meng發fa展zhan，機ji器qi視shi覺jiao係xi統tong的de重zhong要yao組zu件jian，工gong業ye相xiang機ji也ye同tong樣yang得de到dao了le巨ju大da的de發fa展zhan。數shu字zi工gong業ye相xiang機ji對dui被bei攝she物wu的de大da小xiao沒mei有you限xian製zhi
，根gen據ju鏡jing頭tou的de條tiao件jian，既ji可ke以yi拍pai攝she一yi般ban物wu質zhi，也ye可ke以yi用yong於yu顯xian微wei鏡jing攝she影ying。目mu前qian，工gong業ye相xiang機ji的de主zhu要yao用yong途tu包bao括kuo以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian：

       （1）在開發產品和驗證產品等：如開發金屬材料及樹脂材料時，用來觀察材料受到衝擊時內部裂紋產生的方向
、狀態等，可用來分析材料被破壞時物質的結構
，及電子產品的工業在線檢測等。

       （2）包裝和標簽行業的印刷過程中，能夠實時檢測到高速印刷中細微的缺陷，以便采取措施，減少損失。常見的缺陷如劃痕
、灰塵、漏印、墨痕、褶皺等都可被檢測出來
，提高投資回報，減少廢品支出，提高了客戶滿意度和信任度。

       （3）其他領域：如機器視覺、科研、軍事科學、航空航天等眾多領域，尤其是在智能交通行業：超速抓拍，闖紅光源電子警察、高速路口
、卡扣收費等交通行業也得到了良好的使用。

工業相機的分類

       企業在實際選購和使用工業相機之前，首先需要確定的就是相機的類型。下麵是按照不同的行業標準進行的工業相機分類。

       （1）芯片類型

       分為CCD相機、CMOS相機

；

       （2）傳感器的結構特性

       分為線陣相機、麵陣相機；

       （3）按照掃描方式

       分為隔行掃描相機
、逐行掃描相機；

       （4）分辨率大小

       分為普通分辨率相機、高分辨率相機
；

       （5）輸出信號方式

       分為模擬相機、數字相機；

       （6）輸出色彩

       分為單色（黑白）相機
、彩色相機

；

       （7）輸出信號速度

       分為普通速度相機、高速相機；

       （8）響應頻率範圍

       分為可見光（普通）相機
、紅外相機
、紫外相機等。

       工業相機為什麼會丟幀
？

       選擇合適的相機也是機器視覺係統設計中的重要環節

，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)等(deng)，同(tong)時(shi)也(ye)與(yu)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)模(mo)式(shi)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)。設(she)計(ji)不(bu)良(liang)的(de)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)或(huo)工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)硬(ying)件(jian)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)丟(diu)幀(zhen)，其(qi)原(yuan)因(yin)就(jiu)是(shi)資(zi)料(liao)通(tong)道(dao)的(de)堵(du)塞(sai)


，無(wu)法(fa)及(ji)時(shi)處(chu)理(li),suoyixindetuxiangjinlaishi，qianyizhangkenengbeipodiuqi，huoshixindetuxiangbeipodiuqi。yaojiejuezhewenti，xuyaoshejizhezhenduiqudongchengxuyugongyexiangjiyingjianziliaochuanshudemeigehuanjiejinxingjingmidesheji。

       智能相機與工業相機

       智能相機(Smart Camera)並不是一台簡單的相機
，而是一種高度集成化的微小型機器視覺係統。它將圖像的采集、處理與通信功能集成於單一相機內，從而提供了具有多功能、模塊化
、高可靠性、易於實現的機器視覺解決方案。同時，由於應用了最新的DSP

、FPGA及大容量存儲技術，其智能化程度不斷提高

，可滿足多種機器視覺的應用需求。

       工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)與(yu)智(zhi)能(neng)相(xiang)機(ji)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)相(xiang)差(cha)不(bu)大(da)，但(dan)使(shi)用(yong)上(shang)卻(que)有(you)很(hen)大(da)的(de)差(cha)別(bie)，工(gong)業(ye)相(xiang)機(ji)需(xu)要(yao)外(wai)接(jie)控(kong)製(zhi)器(qi)
，需(xu)要(yao)專(zhuan)業(ye)性(xing)比(bi)較(jiao)強(qiang)的(de)軟(ruan)件(jian)人(ren)員(yuan)來(lai)進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng)，可(ke)應(ying)對(dui)各(ge)種(zhong)複(fu)雜(za)的(de)檢(jian)測(ce)要(yao)求(qiu)，而(er)智(zhi)能(neng)相(xiang)機(ji)則(ze)內(nei)置(zhi)簡(jian)單(dan)實(shi)用(yong)的(de)調(tiao)試(shi)工(gong)具(ju)，可(ke)以(yi)獨(du)立(li)工(gong)作(zuo)而(er)不(bu)需(xu)要(yao)外(wai)接(jie)控(kong)製(zhi)器(qi)

，操(cao)作(zuo)簡(jian)單(dan)

，容(rong)易(yi)上(shang)手(shou)。