工业相机里的像元深度是什么意思?
数字相机输出的数字信号,即像元灰度值,具有的位数,称为像元深度。对于黑白相机这个值的方位通常是8-16bit。像元深度定义了灰度由暗道亮的灰阶数。例如,对于8bit 的相机0 代表全暗而255 代表全亮。介于0 和25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有1024个灰阶而12bit有4096个灰阶。每一个应用我们都要仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从8bit上升到10bit 或者12bit的确可以增强测量的精度,但是也同时降低了系统的速度,并且提高了系统集成的难度(线缆增加,尺寸变大),因此我们也要慎重选择。
如何来选购图像采集卡?
在选购及使用图像采集卡时,需要考虑的两个关键性的因素为:硬件的可靠性以及软件的支持。在其它条件都同等的情况下,一块复杂具有更多器件的卡会比器件较少的卡耗散更多的热量。好的设计会采用更多的ASIC(Applica tion-specific integrated circuits)和可编程器件以减少电子器件的数量,而达到更高的功能。还可以选择具有更少的无用功能的卡以减少不必要的麻烦。过压保护是可靠性的一个重要指标。接近高压会在视频电缆产生很强的电涌,在视频输入端和I/O 口加过压保护电路可保护采集卡不会被工业环境电磁干扰会产生的高压击穿。选择采集卡的同时还考虑此视觉系统要选用的软件与采集卡是否兼容,是否使用方便,其软件是否要求付费等。
如何设置工业相机中的“自动增益控制”功能?
工业相机内有一个将来自 CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大即增益,等效于有较高的灵敏度,然而在亮光照的环境下放大器将过载,使视频信号畸变。当开关在 ON 时,在低亮度条件下完全打开镜头光圈,自动增加增益以获得清晰的图像。开关在 OFF时,在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。
工业相机的白平衡是什么?
白平衡(White Balance)是彩色相机中采用的技术,白平衡是对红、绿、蓝三个分量的平衡,以使相机能反映实际景物真实颜色。由于光敏元件在不同的光照条件下RGB 三个分量的输出是不平衡的,从而会差生图像在色彩上的失真,偏蓝或者偏红,因此需要白平衡来还原图像的色彩。通常相机完成白平衡可以分为自动和手动白平衡两种方式,此外还可以通过软件实现白平衡。
如何提高图像的信噪比?
信噪比SNR(Signal to NoiseRatio)反应相机成像的抗干扰能力,反应在画质上就是画面是否干净无噪点。以下技术可提高图像的信噪比使采集的图像更清晰干净。
如何提高工业相机的动态范围?
相机动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到暗的阴影这样大的范围亮度,以下技术可以提高相机动态范围。
提高相机动态范围的技术
名称
功能
技术要点
对数响应
成像器件的动态范围
设置对数视频放大电路
深沟道技术
在保持薄型CCD的量子的优点基础上,同时提高红光的量子效率
使用厚度为40 左右的高阻硅制作CCD
双曝光
提高成像器件适应目标光强变化的能力,适合光强变化剧烈场合
对传感器做曝光设置,弱光时自动采用长时间曝光,强光时自动采用短时间曝光
数字工业相机与模拟工业相机的区别是什么?
从概念上来讲,这两种相机只在输出信号上有区别,模拟工业相机输出的是模拟信号,数字工业相机输出的是数字信号。也就是说模拟工业相机的A/D 转换是在工业相机之外进行的,数字工业相机的A/D 转换是在工业相机内完成的。
47:什么是图像采集卡?
图像采集卡又称为图像卡,它将相机的图像视频信号,以帧为单位传送到计算机的内存和VGA帧存,供计算机处理,存储,显示和传输等使用。在机器视觉系统中,图像采集卡采集到的图像供处理器做出工件是否合格、运动物体的运动偏差量、缺陷所在位置等的处理。
48:图像采集卡都有哪些类别?
1. 根据输入信号可分为模拟图像采集卡和数字图像采集卡;
2.根据采集信号颜色可分为黑白图像采集卡和彩像采集卡;
49:分辨率和像素的关系?
分辨率和像素是成正比的,像素越大,分辨率越高。像素越高,输出的影像分辨率也越高。
50:工业相机的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺寸的关系?
工业相机中的CCD/CMOS 芯片尺寸与图像尺寸关系表如下:
CCD/CMOS尺寸
图像尺寸(mm)
水平H
垂直V
对角D
1’’
12.8
9.6
16.0
2/3’’
8.8
6.6
11.0
1/2’’
6.4
4.8
8.0
1/3’’
4.8
3.6
6.0
1/4’’
3.6
2.7
4.0
工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标外的信号。根据欧洲相机测试标准EMVA1288中,定义的相机中的噪声从总体上可分为两类:一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声,也叫散粒噪声(shot noise),这种噪声对任何相机都是相同的,不可避免,尤其确定的计算公式。(就是:噪声的平方=信号的均值)。第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声,它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声,每台相机的固有噪声都不一样。另外,对数字相机来说,对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声,量化位数越高,噪声越低。
相机的动态范围表明相机探测光信号的范围,动态范围可用两种方法来界定,一种是光学动态范围,指饱和时大光强与等价于噪声输出的光强的比值,由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围,他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值,不随外界条件变化而变化。在线性响应去,相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值:
动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号
动态范围可用倍数、dB或Bit等方式来表示。动态范围大,则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。