工業相機基礎知識

2022-04-19 07:26:14 字數 2503 閱讀 6336

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感光晶元是數碼攝像頭重要組成部分,根據製作工藝不同可以分為ccd(電荷耦合器件)和cmos(金屬氧化物半導體元件)。其中ccd常用於高階技術,cmos應用於較低影響品質的產品中。他們的主要區別如下:

成像過程由於ccd僅有乙個(或少數幾個)輸出節點統一讀出,其訊號輸出的一致性非常好;而cmos晶元中,每個畫素都有各自的訊號放大器,各自進行電荷-電壓的轉換,其訊號輸出的一致性較差。但是ccd為了讀出整幅影象訊號,要求輸出放大器的訊號頻寬較寬,而在cmos 晶元中,每個像元中的放大器的頻寬要求較低,大大降低了晶元的功耗,這就是cmos晶元功耗比ccd要低的主要原因。儘管降低了功耗,但是數以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定雜訊,這又是cmos相對ccd的固有劣勢。

整合性ccd的製造工藝複雜,輸出的只是模擬電訊號,還需要後續的解碼器,模擬轉換器,影象訊號處理器等,整合度低。coms可以把訊號放大器,模數轉換器等整合在一塊晶元上,整合度高,成本低。隨著cmos成像技術的進步,cmos未來會有越來越多的應用場景。 成像過程由於ccd僅有乙個(或少數幾個)輸出節點統一讀出,其訊號輸出的一致性非常好;而cmos晶元中,每個畫素都有各自的訊號放大器,各自進行電荷-電壓的轉換,其訊號輸出的一致性較差。但是ccd為了讀出整幅影象訊號,要求輸出放大器的訊號頻寬較寬,而在cmos 晶元中,每個像元中的放大器的頻寬要求較低,大大降低了晶元的功耗,這就是cmos晶元功耗比ccd要低的主要原因。儘管降低了功耗,但是數以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定雜訊,這又是cmos相對ccd的固有劣勢。

輸出速度ccd採用逐個光敏輸出,只能按照規定的程式輸出,速度較慢。cmos有多個電荷-電壓轉換器和行列開關控制,讀出速度快很多,大部分500fps以上的高速相機都是cmos相機。此外cmos 的位址選通開關可以隨機取樣,實現子視窗輸出,在僅輸出子視窗影象時可以獲得更高的速度。

雜訊ccd技術發展較早,比較成熟,採用pn結或二氧化矽(sio2)隔離層隔離雜訊,成像質量相對cmos光電感測器有一定優勢。

ccd相機

感光晶元

面陣相機面陣相機是一款以麵為單位來進行影象採集的成像工具,可以一次性獲取完整的目標影象,具有測量影象直觀的優勢,在目標物體的形狀、尺寸,甚至溫度等方面的測量應用上發揮著至關重要的成像作用。面陣相機可以在短時間內**,拍動態的物體能夠早短時間內成像,拍攝出來的效果感覺就是靜態的。所以比較使用運用在一些物體高速運轉的行業中。

線陣相機與面陣相機有哪些區別

面陣相機與線陣相機的區別

工業相機分為模擬相機、數字相機。其中數字相機又分為:usb2.0、usb3.0、gige千兆網、1394、coaxpress、camera link等多種型別的介面。而各種介面都有其利弊。

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usb介面usb介面直接輸出數字影象訊號,序列通訊,支援熱拔插,傳輸速度在120mbps-480mbps之間,會占用cpu資源。傳輸距離較短,穩定性稍差。 目前廣泛採用的usb2.0介面,是最早應用的數字介面之一,具有開發周期短,成本低廉的特點。其缺點是傳輸資料較慢,傳輸資料過程需要cpu參與管理,占用資源,且由於介面沒有螺絲固定,鏈結容易鬆動,最新的usb3.0介面使用了新的usb協議,可以更快的傳輸資料,但目前usb3.0的相機市場上不是很多。

gige千兆網千兆網介面的工業相機,應用中還是非常多的。一般來講,連線到千兆網絡卡上,即能正常工作。但是需要注意一些特殊的細節,如早期的ni的軟體,可能對千兆網絡卡的晶元有要求,需要使用intel的晶元才可以正常驅動gige相機,而使用如realtek的晶元網絡卡,就無法響應。另外在千兆網絡卡的屬性中,也有與1394中的packet size類似的巨幀。設定好此引數,可以達到更理想的效果。

camera linkcamera link介面的相機,實際應用中比較少。不過其傳輸速度是目前的工業相機中最快的一種匯流排型別。 需要單獨的camera link採集卡,成本較高,便攜性低 ,一般用於高解析度高速面陣相機,或者是線陣相機上 。

coaxpress是一種非對稱的高速點對點序列通訊數字介面標準。該標準容許裝置(如:數字相機)通過單根同軸電纜連線到主機(如:個人電腦中的資料採集裝置),以高達6.25g位元/秒的速度傳輸資料。4根線纜可達25 gbit/s。傳輸距離更長可超過100 公尺 (不使用集線器和中繼器),可選的傳輸距離和傳輸量:從 50 m @ 6.25 gbit/s 到 170 m @ 1.25 gbit/s,可實現低延遲實時資料傳輸。

工業相機資料介面介紹_英視科技

工業相機介面標準詳解

單開一章。

視場角大小和ccd感測器尺寸和鏡頭焦距有關:

水平視場角 = 2 × arctan(w / 2f);

垂直視場角 = 2 × arctan(h / 2f);

視場角 = 2 × arctan(d / 2f);

w為ccd的寬,h為ccd的高,d為ccd對角線長。

工業相機基礎知識(一)

工業相機的應用及基礎知識(2)

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1 在機器視覺檢測技術中,工業相機輸入 輸入 輸出介面有下列幾種 1 camera link 如 p2 2x 01k40就為camera link介面。2 ieee 1394 如 mv vs078fc fm就為1394介面。3 usb2.0 如 mv vd040sc sm就為usb介面。4 ethe...