Viziune industrială: parametri comuni ai camerelor industriale

Camerele industriale, cunoscute și sub denumirea de camere video, în comparație cu camerele civile tradiționale (camere video), au o stabilitate ridicată a imaginii, capacitate mare de transmisie și imunitate ridicată la interferențe etc., majoritatea camerelor industriale de pe piață sunt bazate pe camere cu cip CCD (Charge CoupledDevice) sau CMOS (Complementary MetalOxide). cipuri semiconductoare.

CCD este în prezent cei mai des utilizați senzori de imagine pentru viziunea artificială, camera CCD prin foaia de praf, cip senzor, FPGA, RAM și ROM, portul FireWire și interfața I / O, etc. Compoziție. Principiul de funcționare: lumina dintr-o parte a obiectului care urmează să fie fotografiat este focalizată către cipul CCD prin lentila optică, iar CCD-ul completează conversia luminii și a încărcăturii electrice, stocarea, transferul și citirea sub impulsul de conducere al circuitului de comandă, transformând astfel semnalul optic în semnalul electric de ieșire. caracteristica remarcabilă a CCD este utilizarea încărcării electrice ca semnal, spre deosebire de alte dispozitive care folosesc curent sau tensiune ca semnal. Ca dispozitiv funcțional, CCD are avantajele fără ardere, fără histerezis, funcționare cu tensiune joasă și consum redus de energie în comparație cu tubul vidat.

Dezvoltarea senzorilor de imagine CMOS a apărut pentru prima dată la începutul anilor 1970 și a evoluat rapid la începutul anilor 1990 odată cu progresul tehnologiei procesului de fabricație pentru circuite integrate la scară foarte mare (VLSI) CMOS se referă la procesul de fabricare a senzorilor de imagine, mai degrabă decât la o tehnologie de imagine specifică. Senzorii de imagine CMOS integrează rețele de elemente fotosensibile, amplificatoare de semnal de imagine, circuite de citire a semnalului, circuite de conversie analog-la-digitale, procesoare de semnal de imagine și controlere pe un singur cip, care are avantajul accesului aleator programat la pixelii locali. În prezent, senzorii de imagine CMOS sunt utilizați pe scară largă în aplicații de înaltă-rezoluție și-viteză mare pentru buna lor integrare, consum redus de energie, transmisie de-înaltă viteză și gamă dinamică largă.

Pixel:Unitatea de bază-sensibilă la lumină de pe un dispozitiv-sensibilă la lumină, adică cea mai mică unitate de pe imagine recunoscută de cameră (fiecare cadru mic din imagine este un pixel).

Dimensiunea pixelilor și pixelilor:Pixel este unitatea constitutivă a cipului, care este unitatea de bază pentru realizarea conversiei semnalelor optoelectronice. Dimensiunea elementului de imagine este, în general, la nivel de-microni (3-10 microni) Adâncimea elementului de imagine: numărul de biți de date per pixel, pentru camerele alb-și-negru, adâncimea elementului de imagine este setată la numărul de scară de gri de la scară de gri închis la gri deschis. În general, folosit în mod obișnuit este 8 biți, există 10 biți, 12 biți și așa mai departe. Timpul de expunere: este intervalul de timp de la deschiderea obturatorului până la închiderea camerei, cu cât timpul de expunere este mai lung, cu atât imaginea este mai luminoasă și, în același timp, cu atât capacitatea anti-vibrații este mai slabă. Când fotografiați obiecte în mișcare, cu cât timpul de expunere este mai lung, cu atât este mai lungă glisarea produsă. Timpii de expunere excesiv de lungi reduc rata de cadre a camerei.

Rezoluţie:dimensiunea reală reprezentată de un singur pixel individual pe o imagine, rezoluție=câmp vizual/număr de pixeli (în aceeași direcție). Frecvența cadrelor: Unitatea este FPS (cadru pe secundă), adică cadru pe secundă, înseamnă câte imagini poate captura camera pe secundă, 1 imagine este 1 cadru. De exemplu, 15 cadre pe secundă înseamnă că camera poate captura maximum 15 imagini pe secundă. În general, cu cât rezoluția camerei este mai mare, cu atât rata de cadre este mai mică. Rata maximă de cadre este unul dintre parametrii importanți de performanță ai camerei, depinde în principal de viteza de achiziție, viteza de conversie a datelor și viteza de transmisie a datelor. Frecvența liniei: viteza camerei industriale cu matrice de linie este frecvența liniei în KHz. de ex.. 12KHz înseamnă că camera industrială line array poate colecta până la 12000 de linii de date de imagine într-o secundă. Câștig: extindeți informațiile digitale ale imaginii în același timp, când imaginea este slabă, poate crește contrastul și luminozitatea pentru a îmbunătăți efectul de imagine. Dar când imaginea este deja strălucitoare, extinderea câștigului va fi contraproductivă.