工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組件,其本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成為有序的電信號。相比于市面上普通相機來說,具有更高的傳輸力、抗干擾力以及穩(wěn)定的成像能力。它由兩大基本部件組成:圖像感光芯片和數(shù)字化的數(shù)據(jù)接口。
工業(yè)相機的圖像感光芯片由數(shù)十萬至數(shù)百萬個像素組成,像素把光線的強度轉(zhuǎn)換為電壓輸出。這些像素的電壓被以灰度值的形式輸出,所有像素放在一起就形成了圖像,傳送給計算機。工業(yè)相機數(shù)據(jù)接口主要有USB2.0\USB3.0、1394和千兆以太網(wǎng)這幾種。相比于普通相機而言,它具有高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等優(yōu)點,隨著科技的日漸成熟,工業(yè)相機得到了飛速發(fā)展,成為機器視覺領(lǐng)域的不可缺少的組件。
在國內(nèi),目前機器視覺的主要應(yīng)用大部分還是聚集在大規(guī)模的自動化生產(chǎn)領(lǐng)域,而一般情況下,這些領(lǐng)域?qū)τ诔杀臼欠浅C舾械?,資金投入方面還存在一定的局限性。現(xiàn)在的工業(yè)相機市場,從國外購進,價格只增不減;國內(nèi)自行生產(chǎn),因為技術(shù)的不斷升級,成本不斷增加,價格也出現(xiàn)了相應(yīng)的升高。因此,在未來的發(fā)展過程中,國內(nèi)機器視覺市場需要的是低成本的工業(yè)相機。在趕超國際水平這段過程中,高性價比的工業(yè)相機是更適合中國機器視覺市場的。
目前,市面上也出現(xiàn)了越來越多的工業(yè)相機品牌,相機廠商都給出了大量的相機參數(shù),比如:相機接口、芯片類型、量子效應(yīng)、幀率等。伴隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展以及各類攝像頭的廣泛應(yīng)用,全球圖像視頻數(shù)據(jù)爆炸式增長,人類社會正在進入視覺信息的大數(shù)據(jù)時代。工業(yè)相機可說是工業(yè)自動化系統(tǒng)的靈魂之窗,從物件/條碼辨識、產(chǎn)品檢測、外觀尺寸量測到機械手臂/傳動設(shè)備定位,都是工業(yè)相機技術(shù)可以發(fā)揮的舞臺。
工業(yè)相機在使用時有哪些需要注意地小細節(jié):
1、拍攝時,工業(yè)相機要拿穩(wěn):否則會使影像出現(xiàn)雙影或模糊不清。持之以按快門不要用力過猛,特別是在1/30秒以下更要注意穩(wěn)定。要像射擊時扣一樣,先輕輕地按下道簧,抓住時機再及時按第二道簧。1/15秒以下好用三腳架,或?qū)⒐I(yè)相機依托在固定物上拍攝;
2、拍攝時,工業(yè)相機要拿正。在拍攝人像、建筑物時,工業(yè)相機鏡頭不能過仰、過俯或左右傾斜,否則會使拍攝對象上大下小或上小下大,或使景物的水平向偏離地平線,使景物有東倒西歪的感覺;
3、使用器時,要輕輕地撥。在沒按下快門之前,切勿硬撥回原位,否則容易損壞器的彈簧和齒輪;
4、在使用簾式,小型工業(yè)相機時,特別要注意保護布簾,切勿用手指使勁摸觸,尤其不能讓尖的東西弄破布簾;
5、工業(yè)相機鏡頭不能長時間對著太陽,防止漏光。尤其是布簾快門的工業(yè)相機,因為太陽光聚焦的作用,容易燒壞布簾;
6、在使用小型工業(yè)相機時,好要養(yǎng)成先上膠卷后調(diào)速度盤的習慣,有的小型工業(yè)相機在上膠卷前是定不準速度的;
7、定快門速度時,不能定在相鄰的兩級速度中間。工業(yè)相機調(diào)速盤的每個刻度上,都有個或小槽,撥定到位,才能正常運行,指在兩級速度之間,不但得不到準確的速度,而且容易損壞快門。光圈的級數(shù),可以指在兩級光圈系數(shù)之間;
8、使用工業(yè)相機后,檢查快門和設(shè)備是否放松,因快門結(jié)構(gòu)的核心機件是彈簧,彈簧緊張的時間過長,易使彈力減弱,影響快門速度的準確性;
總之,工業(yè)相機的種類很多,使用工業(yè)相機的方法也不盡同。使用工業(yè)相機時,先要查看工業(yè)相機的型號、鏡頭的規(guī)格、使用的方法等。新的工業(yè)相機都有說明書,要仔細閱讀,熟悉各部件的性能和操作方法。沒有說明書而以不清楚的,一定要問清,切勿強行撥弄。在拍照前,還要檢查一下工業(yè)相機的附件帶全了沒有,甚至連膠片卷軸這類小件都要考慮周到,稍有疏忽便會影響攝影的順利進行。
往后在設(shè)備上使用CMOS傳感器的工業(yè)相機會取代使用CCD傳感器的工業(yè)相機嗎?
隨著CCD與CMOS圖像傳感器制造技術(shù)的不斷進步,兩者的差異正在逐漸縮小,例如CCD圖像傳感器不斷降低耗電量,以期應(yīng)用于移動通訊市場,例如近年來基于CCD的ToF圖像傳感器進入市場;CMOS圖像傳感器則持續(xù)提升分辨率與靈敏度,以期應(yīng)用于更的影像產(chǎn)品市場。雖然業(yè)界普遍認為CMOS取代CCD是必然趨勢,在2015年CCD圖像傳感器的主要制造商索尼公司(Sony)甚至發(fā)布了其終止量產(chǎn)CCD的時間表。不過目前來看,很多工業(yè)或應(yīng)用領(lǐng)域基于CCD圖像傳感器技術(shù)仍占據(jù)重要地位,在相當長的一段時間內(nèi),兩者應(yīng)該是共存的關(guān)系。其實,CMOS圖像傳感器的的優(yōu)勢是能夠與圖像采集和信號處理等功能集成實現(xiàn)片上系統(tǒng)(SoC),隨著機器視覺系統(tǒng)從基于PC的板級式視覺系統(tǒng)向能嵌入更多功能、更小型的智能相機系統(tǒng)發(fā)展,CMOS圖像傳感器必將成為后的贏家。
所屬分類:機械設(shè)備維修/工業(yè)機械維修
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