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机器视觉高速相机成像系统简单介绍

编辑:杭州东田工控   日期:2019-07-27 14:12:54

     机器视觉运用的高速相机也是属于数字相机的一种,一般帧速在100帧/秒~上万帧/秒之间。由于帧速快、曝光时间短、灵敏度高等特点,高速相机能够清晰拍摄到人眼或是普通数字相机无法观测到的瞬间过程,即将被测物的高速运动或是变化过程转化为时间间隔在微秒级的图像序列,这一图像序列通过数字接口存储在计算机中,以便用户做后续研究和分析。

    常用的机器视觉高速相机成像系统有两种:一体式高速相机和嵌入式长时间记录系统。

    先讲讲一体式高速相机,相机主体自带内存,采集到的图像直接存储到相机内存中,PC机可以通过相机控制软件完成参数设置、视频预览和下载。一体式高速相机具有采集帧速快、写入速度快、便于使用和携带的优点,但是受内存容量限制,记录时间比较短,更适用于单次记录时间在几秒钟的应用。

    二是嵌入式长时间记录系统,通过数字接口(例如Camlink)和专用软件把高速相机采集到的图像数据传输和存储到专用的嵌入式存储设备,用户可以通过计算机连接嵌入式存储设备以浏览、下载图像数据。由于嵌入式存储设备的硬盘容量可以达到TB级别,所以系统具有记录时间长的优点,尤其适合拍摄时间比较长的高速应用;当然,由于写入带宽限制,此系统适用于帧速要求在500-1000fps的高速成像应用,这样才能保证图像数据的稳定、高速传输。

    当然按照不同标准,高速相机还可分为标准分辨率数字相机和模拟相机等。如果根据不同的实际应用场合还可以这样进行划分。

    按成像色彩划分,可分为彩色相机和黑白相机;

    按分辨率划分,像素数在38万以下的为普通型,像素数在38万以上的高分辨率型;

    按光敏面尺寸大小划分,可分为1/4、1/3、1/2、1英寸相机;

    按扫描方式划分,可分为行扫描相机(线阵相机)和面扫描相机(面阵相机)两种方式;(面扫描相机又可分为隔行扫描相机和逐行扫描相机);

    按同步方式划分,可分为普通相机(内同步)和具有外同步功能的相机等。

    图像采集卡

    图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是它扮演一个非常重要的角色。图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。

    比较典型的是PCI或AGP兼容的捕获卡,可以将图像迅速地传送到计算机存储器进行处理。有些采集卡有内置的多路开关。例如,可以连接8个不同的摄像机,然后告诉采集卡采用那一个相机抓拍到的信息。有些采集卡有内置的数字输入以触发采集卡进行捕捉,当采集卡抓拍图像时数字输出口就触发闸门。

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