工業網際網路（十三）——工業相機相關知識（初學者必備）

工業相機俗稱工業攝像機，目前市面上的工業相機大多是基於CCD或CMOS晶片的相機，CCD是目前機器視覺最爲常用的影象感測器。

CCD作爲一種功能器件，與真空管 ... 技術文章»工業網際網路（十三）——工業相機相關知識（初學者必備） 工業網際網路（十三）——工業相機相關知識（初學者必備） 2020-08-1617:06:12 1.工業相機相關知識（初學者必備） 工業相機是機器視覺系統中的一個關鍵元件，其最本質的功能就是通過感測器將光信號轉變成有序的電信號，通過線纜傳輸至電腦終端實現影象採集和儲存等操作，工業相機在機器視覺系統中處於重要位置，下面下麪我們介紹工業相機相關知識。

感測器型別 工業相機按照晶片型別可以分爲CCD相機、CMOS相機，其作用都是將光信號轉換爲電信號的器件，但 是工作原理卻不同，比如CMOS感測器每個畫素點都有一個電信號放大器，因此每個畫素點有效感光面積 會小於同尺寸的CCD，從成像效果來說跟CCD有一定差距，同樣的環境下CMOS表現爲噪聲大，感光度 差，但是其工作效率比較高，價格也比較低廉，適合低端使用者。

掃描方式 工業相機按照感測器的結構特性可以分爲線陣相機、面陣相機，線掃描相機感測器通常只有1行（或2~3 行）畫素，工作時類似於掃描器，對這一行畫素進行回圈曝光（具體順序不同相機略有區別），因此一般 需要配備運動裝置，無論相機運動還是被測物運動均可，但都需要運動速度與採集速度完全匹配才能纔能掃描 出最真實的畫面，否則畫面會壓縮或者拉伸，面陣相機感測器是畫素點按照矩陣排列，感測器曝光（行曝 光或幀曝光）完成後直接輸出一幀影象； 解析度 工業相機感測器（Sensor）由許多畫素點(Pixel)按照矩陣形式進行排列，解析度用來描述畫素點的分佈， 一般爲由橫向畫素點數（H）×豎向畫素點數（V），其乘積一般接近於相機的畫素值，常用面陣工業相機 畫素值爲130萬、200萬、500萬畫素等，線掃工業相機一般按照橫向畫素點數（H）劃分爲1K、2K、4K、 6K、8K等 畫素尺寸 每個畫素的實際大小，一般爲正方形，單位μm； 感測器尺寸 面陣感測器：感測器長寬比一般爲4:3，對角線實際長度爲感測器尺寸，表示爲(X/Y)×1″（1″=16mm），常 用爲1/3″、1/2″、2/3″，利用勾股定理可算出感測器長度和寬度，如2/3″實際尺寸爲8.8mm×6.6mm。

影格率 針對面陣相機，指每秒鐘感測器曝光次數，一般爲最大曝光次數； 行頻 針對線掃相機，指每秒鐘感測器曝光多少行，一般爲最大曝光多少行，單位Hz； 幀存 相機內部一個儲存單元，主要用於將感測器採集到的影象數據進行儲存，然後再向電腦傳輸，一般儲存2 張以上圖片數據，可防止因爲數據堵塞造成的數據丟失； 數據位數 數據位數也叫畫素位深，一般爲8位、12位、14位、16位等，主要是指在相機內部進行模擬信號轉數位 信號後，使用多少位數據來描述單個畫素點的影象資訊，一般來說數據位數越高獲取的數據越精確； 曝光時間 感測器將光信號轉換爲電信號形成一幀影象，這個接受光信號的過程叫曝光，所花費的時間叫曝光時間， 也叫快門速度； 曝光方式 面陣相機：分爲行曝光(Rollingshutter)與幀曝光(globalshutter)，行曝光也叫捲簾快門，幀曝光也叫全域性 快門，行曝光（捲簾快門）是指從感測器左上角開始一行一行曝光，幀曝光（全域性快門）是指整個感測器 所有畫素同時曝光； 線掃相機：根據不同的相機有不同的曝光方式，如從左到右曝光或者從左右向中間曝光等； Bayer彩色 Bayer彩色轉換是實現CCD或CMOS感測器拍攝彩色影象的主要技術之一，由於感測器每個畫素僅能採 集一種顏色資訊，參照模擬人眼對色彩的敏感程度，將2×2畫素陣列（1紅2綠1藍）的方式將灰度資訊 轉換成彩色資訊它是一個4×4陣列，由8個綠色、4個藍色和4個紅色畫素組成，在將灰度圖形轉換爲彩 色圖片時會以2×2矩陣進行9次運算，最後生成一幅彩色圖形 白平衡 簡單地說白平衡就是無論環境光線如何，仍然把「白」定義爲「白」的一種功能，由於感測器本身沒有這 種功能，因此就有必要對它輸出的信號進行一定的修正，這種修正就叫做白平衡，一般來說彩色相機配套 軟體中都有這個參數，調節R、G、B三色（部分相機調節其中的兩種顏色），以得到逼真的色彩； 採集模式 採集模式分爲連續採集、外觸發、軟觸發三種模式； 連續採集模式 相機進行連續曝光，輸出實時影象數據； 外觸發模式 相機進入外觸發模式後，相機處於待機狀態，不進行曝光，只有當相機通過I/O口接收到相機規定的單個 脈衝（方波）信號後，感測器曝光一次，部分相機支援脈衝信號的上升沿、下降沿、高/低電平觸發； 軟觸發模式 相機進入外觸發模式後，相機處於待機狀態，不進行曝光，只有當相機接收軟體發出的指令後，感測器曝 光一次； 鏡頭介面 工業相機與鏡頭連線的介面標準，主要介面有CS（安防、監控行業爲主）、C、F，不同介面直徑、螺紋、 鏡片距離相機感測器之間的距離不同； 斷點續傳 相機在正常使用時，由於網線脫落導致相機丟失，在重新連線成功後，可以繼續獲取影象數據； 交疊觸發 交疊觸發是指感測器在曝光一幀影象後，在影象數據從感測器向外讀出時，即可進行下一幀影象的曝光， 一般相機必須數據讀出結束後纔可以進行下一幀影象的曝光； https://blog.csdn.net/kangjielearning/article/details/107523984?biz_id=102&utm_term=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%9F%A5%E8%AF%86&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduweb~default-2-107523984&spm=1018.2118.3001.4187 2.視覺工程師必須知道的工業相機50問，絕對乾貨！ https://mp.weixin.qq.com/s/QeQEloq5BkWZSkccP-MaBA? https://blog.csdn.net/Taily_Duan/article/details/78330949?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param 機器人視覺應用，是指南車標準課程之一，更多精彩課程，請繼續關注我們。

1：工業相機的丟幀的問題是由什麼原因引起的? 經常會有一些機器視覺工程師認爲USB介面的工業相機會造成丟幀現象。

一般而言，工業相機丟幀與工業相機所採用的傳輸介面是沒有關係的，無論是USB，還是1394、GigE、或者是CameraLink。

設計不良的驅動程式或工業相機硬體纔是造成丟幀的真正原因：設計不良的工業相機之所以會發生丟幀的現象，其實就是資料通道的堵塞，無法及時處理,所以新的影象進來時，前一張可能被迫丟棄，或是新的影象被迫丟棄。

要解決這問題，需要設計者針對驅動程式與工業相機硬體資料傳輸的每個環節進行精密的設計。

2：工業相機輸入、輸出介面有哪些? 在機器視覺檢測技術中，工業相機的輸入、輸出介面有CameraLink、IEEE1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種； 3：知道被測物的長、寬、高以及要求的測量精度，如何來選擇CCD相機和工業鏡頭，選擇以上器件需要注意什麼? 首先要選擇合適的鏡頭。

選擇鏡頭應該遵循以下原則： 1).與之相配的相機的晶片尺寸是多大； 2).相機的介面型別是哪種的，C介面，CS介面還是其它介面； 3).鏡頭的工作距離； 4).鏡頭視場角； 5).鏡頭光譜特性； 6).鏡頭畸變率； 7).鏡頭機械結構尺寸； 選擇CCD相機時，應該綜合考慮以下幾個方面： 1).感光晶片型別；CCD還是CMOS 2).視訊特點；包括點頻、行頻。

3).信號輸出介面； 4).相機的工作模式：連續，觸發，控制，非同步復位，長時間積分。

5).視訊參數調整及控制方法：Manual、RS232. 同時，選擇CCD的時候應該注意，linch=16mm而不是等於25.4mm. 4：CCD相機與CMOS相機的區別在哪裏？ 1、成像過程 CCD與CMOS影象感測器光電轉換的原理相同，他們最主要的差別在於信號的讀出過程不同；由於CCD僅有一個（或少數幾個）輸出節點統一讀出，其信號輸出的一致性非常好；而CMOS晶片中，每個畫素都有各自的信號放大器，各自進行電荷-電壓的轉換，其信號輸出的一致性較差。

但是CCD爲了讀出整幅影象信號，要求輸出放大器的信號頻寬較寬，而在CMOS晶片中，每個像元中的放大器的頻寬要求較低，大大降低了晶片的功耗，這就是CMOS晶片功耗比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噪聲，這又是CMOS相對CCD的固有劣勢。

2、整合性 從製造工藝的角度看，CCD中電路和器件是整合在半導體單晶材料商，工藝較複雜，世界上只有少數幾家廠商能夠生產CCD晶元，如DALSA、SONY、松下等。

CCD僅能輸出模擬電信號，需要後續的地址譯碼器、模擬轉換器、影象信號處理器處理，並且還需要提供三組不同電壓的電源同步時鐘控制電路，整合度非常低。

而CMOS是整合在被稱作金屬氧化物的版單體材料上，這種工藝與生產數以萬計的計算機晶片和儲存裝置等半導體積體電路的工藝相同，因此聲場CMOS的成本相對CCD低很多。

同時CMOS晶片能將影象信號放大器、信號讀取電路、A/D轉換電路、影象信號處理器及控制器等整合到一塊晶片上，只需一塊晶片就可以實現相機的所有基本功能，整合度很高，晶片級相機概念就是從這產生的。

隨着CMOS成像技術的不斷髮展，有越來越多的公司可以提供高品質的CMOS成像晶片，包括：Micron、CMOSIS、Cypress等。

3、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，目前大部分500fps以上的高速相機都是CMOS相機。

此外CMOS的地址選通開關可以隨機採樣，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。

4、噪聲 CCD技術發展較早，比較成熟，採用PN結或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像品質相對CMOS光電感測器有一定優勢。

由於CMOS影象感測器整合度高，各元件、電路之間距離很近，幹擾比較嚴重，噪聲對影象品質影響很大。

近年，隨着CMOS電路消噪技術的不斷髮展，爲生產高密度優質的CMOS影象感測器提供了良好的條件。

5：工業相機都有哪些主要參數？ 1.解析度 速度（幀頻/行頻） 噪聲 訊雜比 動態範圍 像元深度 光譜響應 光學介面 6：工業相機的解析度是如何定義的？ 解析度是相機最基本的參數，由相機所採用的晶片解析度決定，是晶片靶面排列的像元數量。

通常面陣相機的解析度用水平和垂直解析度兩個數位表示，如：1920（H）x1080(V)，前面的數位表示每行的像元數量，即共有1920個像元，後面的數位表示像元的行數，即1080行。

現在相機的解析度通常表示多少K,如1K（1024），2K(2048)，3K(4096)等。

在採集影象時，相機的解析度對影象品質有很大的影響。

在對同樣大的視場（景物範圍）成像時，解析度越高，對細節的展示越明顯。

7：工業相機的幀頻和行頻是什麼意思？ 相機的幀頻/行頻表示相機採集影象的頻率，通常面陣相機用幀頻表示，單位fps（FramePersecond），如30fps，表示相機再1秒鐘內最多能採集30幀影象；線陣相機通常用行頻便是單位KHz,如12KHz表示相機再1秒鐘內最多能採集12000行影象數據。

速度是相機的重要參數，在實際應用中很多時候需要對運動物體成像。

相機的速度需要滿足一定要求，才能纔能清晰準確的對物體成像。

相機的幀頻和行頻首先受到晶片的幀頻和行頻的影響，晶片的設計最高速度則主要是由晶片所能承受的最高時鐘決定。

8：工業相機的噪聲是什麼意思？ 工業相機的噪聲是指成像過程中不希望被採集到的，實際成像目標外的信號。

根據歐洲相機測試標準EMVA1288中，定義的相機中的噪聲從總體上可分爲兩類：一類是由有效信號帶來的符合泊松分佈的統計漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shotnoise）,這種噪聲對任何相機都是相同的，不可避免，尤其確定的計算公式。

（就是：噪聲的平方=信號的均值）。

第二類是相機自身固有的與信號無關的噪聲，它是由影象感測器讀出電路、相機信號處理與放大電路等帶來的噪聲，每台相機的固有噪聲都不一樣。

另外，對數位相機來說，對視訊信號進行模擬轉換時會產生量化噪聲，量化位數越高，噪聲越低。

9：工業相機的訊雜比什麼意思？ 相機的訊雜比定義爲影象中信號與噪聲的比值（有效信號平均灰度值與噪聲均方根的比值），代表了影象的品質，影象訊雜比越高，影象品質越好。

10：工業相機中動態範圍是什麼意思？ 相機的動態範圍表明相機探測光信號的範圍，動態範圍可用兩種方法來界定，一種是光學動態範圍，指飽和時最大光強與等價於噪聲輸出的光強的比值，由晶片的特性決定。

另一種是電子動態範圍，他指飽和電壓和噪聲電壓之間的比值。

對於固定相機其動態範圍是一個定值，不隨外界條件變化而變化。

線上性響應去，相機的動態範圍定義爲飽和曝光量與噪聲等效曝光量的比值：動態範圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號動態範圍可用倍數、dB或Bit等方式來表示。

動態範圍大，則相機對不同的光照強度有更強的適應能力。

11：工業相機裡的像元深度是什麼意思？ 數位相機輸出的數位信號，即像元灰度值，具有特殊的位元位數，稱爲像元深度。

對於黑白相機這個值的方位通常是8-16bit。

像元深度定義了灰度由暗道亮的灰階數。

例如，對於8bit的相機0代表全暗而255代表全亮。

介於0和25之間的數位代表一定的亮度指標。

10bit數據就有1024個灰階而12bit有4096個灰階。

每一個應用我們都要仔細考慮是否需要非常細膩的灰度等級。

從8bit上升到10bit或者12bit的確可以增強測量的精度，但是也同時降低了系統的速度，並且提高了系統整合的難度（線纜增加，尺寸變大），因此我們也要慎重選擇。

12：工業相機都有哪些介面？ 介面是指相機與鏡頭之間的藉口，常用的鏡頭的藉口有C口，CS口，F口。

13：工業相機是怎麼分類的？ 按照晶片結構分類：CCD相機&CMOS相機 按照感測器結構分：面陣相機&線陣相機 按照輸出模式分類：模擬相機&數位相機 彩色相機&黑白相機 14：工業相機與普通數碼相機的區別在哪裏？ 1.工業相機的快門時間特別短，能清晰地抓拍快速運動的物體，而普通相機抓拍快速運動的物體非常模糊； 2.工業相機的影象感測器是逐行掃描的，而普通相機的影象感測器是隔行掃描的，甚至是隔三行掃描； 3.工業相機的拍攝速度遠遠高於普通的相機；工業相機每秒可以拍攝十幅到幾百幅的圖片，而普通相機只能拍攝2-3幅影象； 4.工業相機輸出的是裸數據，它的光譜範圍也往往比較寬，比較適合進行高品質的影象處理演算法，普遍應用於機器視覺系統中。

而普通相機拍攝的圖片，它的光譜範圍只適合人眼視覺，並且經過了MPEG壓縮，影象品質也較差； 15：如何選擇線陣相機？ 1.計算解析度：幅寬除以最小檢測精度得出每行需要的畫素。

2.檢測精度：幅寬除以畫素得出實際檢測精度。

3.掃描行數：每秒運動速度長度除以精度得出每秒掃描行數。

根據以上計算結果選擇線陣相機舉例如下： 如幅寬爲1600毫米、精度1毫米、運動速度22000mm/s相機：1600/1＝1600畫素最少2000畫素，選定爲2k相機1600/2048＝0.8實際精度22000mm/0.8mm＝27.5KHz應選定相機爲2048畫素28kHz相機 16：線陣相機有哪些特點？ 1.線陣相機使用的線掃描感測器通常只有一行感光單元（少數彩色線陣使用三行感光單元的感測器） 2.線陣相機每次只採集一行影象； 3.線陣相機每次只輸出一行影象； 4.與傳統的面陣相機相比，面陣掃描每次採集若幹行的影象並以幀方式輸出。

17：爲什麼要在機器視覺檢測中使用線陣相機？ 1.線陣相機有更高的解析度；線陣相機每行畫素一般爲1024，2048，4096，8012；而一般的面陣相機僅爲640，768，1280，大於2048的面陣很少見。

2.線陣相機的採集速度更快；不同型號的線陣相機採集速度從每秒5000行-60000行不等，使用者可以選擇沒幾行或者每十幾行即構成一幀影象進行處理一次，因此可以達到很高的影格率。

3.線陣相機可以不間斷的連續採集和處理；線陣相機可以對直線運動的物體（直線導軌，滾筒上的紙張，織物，印刷品，傳送帶上的物體等）進行連續採集。

4.線陣相機有更簡單合理的構造。

與面陣相機相比，線陣相機不會浪費解析度採集到無用數據。

18：什麼是智慧工業相機？ 智慧工業相機並不是一臺簡單的相機，而是一種高度整合化的微小型機器視覺系統。

它將影象的採集、處理與通訊功能整合於單一相機內，從而提供了具有多功能、模組化、高可靠性、易於實現的機器視覺解決方案。

智慧工業相機一般由影象採集單元、影象處理單元、影象處理軟體、網路通訊裝置等構成。

由於應用了最新的DSP、FPGA及大容量儲存技術，其智慧化程度不斷提高，可滿足多種機器視覺的應用需求。

19：CCD晶片與CMOS晶片的主要參數有哪些？ 在機器視覺中主要採用的兩類光電感測晶片分別爲CCD晶片和CMOS晶片，CCD是ChargeCoupledDevice(電荷耦合器件)的縮寫，CMOS是ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor(互補金氧半導體)的縮寫。

無論是CCD還是CMOS，他們的作用都是通過光電效應將光信號轉換成電信號（電壓/電流），進行儲存以獲得影象。

CCD晶片與CMOS晶片的主要參數有： 像元尺寸 像元尺寸指晶片像元陣列上每個像元的實際物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um,9um,7um,6.45um,3.75um等。

像元尺寸從某種程度上反映了晶片的對光的響應能力，像元尺寸越大，能夠接收到的光子數量越多，在同樣的光照條件和曝光時間內產生的電荷數量越多。

對於弱光成像而言，像元尺寸是晶片靈敏度的一種表徵。

靈敏度 靈敏度是晶片的重要參數之一，它具有兩種物理意義。

一種指光器件的光電轉換能力，與響應率的意義相同。

即晶片的靈敏度指在一定光譜範圍內，單位曝光量的輸出信號電壓（電流），單位可以爲納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。

另一種是指器件所能感測的對地輻射功率（或照度），與探測率的意義相同，。

單位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。

壞點數 由於受到製造工藝的限制，對於有幾百萬畫素點的感測器而言，所有的像元都是好的情況幾乎不太可能，壞點數是指晶片中壞點（不能有效成像的像元或相應不一致性大於參數允許範圍的像元）的數量，換點數是衡量晶片品質的重要參數。

光譜響應 光譜響應是指晶片對於不同光波長光線的響應能力，通常用光譜響應曲線給出。

20：線陣相機與面陣相機的區別在哪裏？ 線陣CCD工業相機主要應用於工業、醫療、科研與安全領域的圖象處理。

在機器視覺領域中，線陣工業相機是一類特殊的視覺機器。

與面陣工業相機相比，它的感測器只有一行感光元素，因此使高掃描頻率和高解析度成爲可能。

線陣工業相機的典型應用領域是檢測連續的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。

被檢測的物體通常勻速運動,利用一臺或多臺工業相機對其逐行連續掃描,以達到對其整個表面均勻檢測。

可以對其影象逐行進行處理,或者對由多行組成的面陣影象進行處理。

另外線陣工業相機非常適合測量場合，這要歸功於感測器的高解析度,它可以準確測量到微米。

對於面陣CCD來說，應用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量。

面陣CCD的優點是可以獲取二維影象資訊，測量影象直觀。

缺點是像元總數多，而每行的像元數一般較線陣少，幀幅率受到限制，而線陣CCD的優點是一維像元數可以做得很多，而總像元數角較面陣CCD工業相機少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數高，特別適用於一維動態目標的測量。

21：線陣相機是如何定義的？ 線陣工業相機，機顧名思義是呈「線」狀的。

雖然也是二維影象，但極長，幾K的長度，而寬度卻只有幾個畫素的而已。

一般上只在兩種情況下使用這種相機： 1、被測視野爲細長的帶狀，多用於滾筒上檢測的問題。

2、需要極大的視野或極高的精度。

22：選擇工業相機的一般步驟是什麼？ 第一步，首先需要知道系統精度要求和工業相機解析度； 第二步，需要知道系統速度要求與工業相機成像速度； 第三步，需要將工業相機與影象採集卡一併考慮，因爲這涉及到兩者的匹配； 第四步，價格的比較。

23：如何用機器視覺系統要求的精度來計算出需要選用相機的解析度(畫素)？ 知道實際檢測精度來反推該選用多大畫素的工業相機可以通過公式來計算得出：X方向系統精度（X方向畫素值）=視野範圍（X方向）/CCD晶片畫素數量（X方向）；Y方向系統精度（Y方向畫素值）=視野範圍（Y方向）/CCD晶片畫素數量（Y方向）來獲得。

當然理論畫素值的得出，要由系統精度及亞畫素方法綜合考慮； 24：如何根據實際要求的檢測速度來推導出該選用什麼速度的工業相機？ 系統單次執行速度=系統成像（包括傳輸）速度+系統檢測速度，雖然系統成像（包括傳輸）速度可以根據工業相機非同步觸發功能、快門速度等進行理論計算，最好的方法還是通過軟體進行實際測試； 25：工業相機需要與影象採集卡匹配哪些才能纔能正常使用？ 工業相機需要與影象採集卡匹配好才能纔能正常使用，一般需要匹配以下幾個： ａ、視訊信號的匹配，對於黑白模擬信號相機來說有兩種格式，CCIR和RS170（EIA），通常採集卡都同時支援這兩種工業相機； ｂ、解析度的匹配，每款板卡都只支援某一解析度範圍內的相機； ｃ、特殊功能的匹配，如要是用相機的特殊功能，先確定所用板卡是否支援此功能，比如，要多部相機同時拍照，這個採集卡就必須支援多通道，如果相機是逐行掃描的，那麼採集卡就必須支援逐行掃描； ｄ、介面的匹配，確定相機與板卡的介面是否相匹配。

如CameraLink、Firewire1394等。

26：USB介面的工業相機與1394介面工業相機的區別在哪裏？ USB相機與1394相機從介面方面來說影響到我們選擇的因素主要有以下幾點： a）協議規範：1394裝置相關工業規範協定有50多種，涉及到從攝像機、工業相機、等裝置。

各廠家的1394工業相機大都遵循DCAM工業規範。

而USB工業相機的介面是近期從商業PC應用中發展起來的商業規範。

b）供電方式：1394工業相機操作電壓爲8到30VDC，USB工業相機工作電壓是5VDC。

從供電範圍角度看，1394介面符合工業領域單獨裝置的直流供電要求，比如12VDC或24VDC；而USB介面採用電子線路TTL標準電壓供電，一般做裝置內部供電使用。

c）操作系統配合：1394介面工業相機在系統重新啓動後能夠保持原先的地址不變，而USB介面工業相機每次啓動後都需要系統重新分配地址的。

d）數據傳輸：1394介面在處理多臺工業相機的數據傳輸時，有着先天的優勢。

從發展背景來看，USB介面是承接RS232介面的新一代高速數據傳輸介面，而1394介面的工業相機是作爲替代SCSI和PCI匯流排的而設計的。

27：智慧工業相機與一般工業相機區別在哪裏？ 智慧相機與工業相機區別，簡言之：智慧相機是一種高度整合化的微小型機器視覺系統；而工業相機是機器視覺系統的組成部分之一。

28：智慧工業相機中影象採集單元的主要功能是什麼？ 在智慧相機中，影象採集單元相當於普通意義上的CCD/CMOS相機和影象採集卡。

它將光學影象轉換爲模擬/數位影像，並輸出至影象處理單元。

29：智慧工業相機中影象處理單元起什麼作用 在智慧工業相機中，影象處理單元類似於影象採集、處理卡。

它可對影象採集單元的影象數據進行實時的儲存，並在影象處理軟體的支援下進行影象處理。

30：智慧工業相機中影象處理軟體的主要作用是什麼？ 影象處理軟體主要在影象處理單元硬體環境的支援下，完成影象處理功能。

如幾何邊緣的提取、Blob、灰度直方圖、OCV/OVR、簡單的定位和搜尋等。

在智慧相機中，以上演算法都封裝成固定的模組，使用者可直接應用而無需程式設計。

31：智慧工業相機中網路通訊裝置起什麼作用？ 網路通訊裝置是智慧相機的重要組成部分，主要完成控制資訊、影象數據的通訊任務。

智慧相機一般均內建乙太網通訊裝置，並支援多種標準網路和匯流排協定，從而使多臺智慧相機構成更大的機器視覺系統。

32：從那幾個方面來比較工業相機的幾種介面？ 以下是工業相機幾種介面的比較： 介面 GigE(千兆乙太網)介面 Firewie(1394介面) USB介面 CameraLink介面 標準型別 Commercial Consumer consumer Commercial 連線方式 對等或LANLink(Cat5TP-J45) 對等共用匯流排 主/從共用匯流排 對等(MDRb26pin) 頻寬 <1000Mb/s連續模式 <400Mb/s連續模式 <12Mb/sUSB1 <480Mb/sUSB2 突發模式 <2380Mb/(base) <7140Mb(full) 連續模式 距離 <100m(noswitch) <4.5m <5m <10m 可連線裝置數量 Unilimited 63 127 1 PCInterface GigENIC PCICard PCICard PCIFramegrabber 33：選擇工業相機時應注意什麼？ 1、根據應用的不同來決定是需要選用CCD還是CMOS相機CCD工業相機主要應用在運動物體的影象提取，如貼片機，當然隨着CMOS技術的發展，許多貼片機也在選用CMOS工業相機。

用在視覺自動檢查的方案或行業中一般用CCD工業相機比較多。

CMOS工業相機由成本低，功耗低也應用越來越廣泛。

2、解析度的選擇，首先考慮待觀察或待測量物體的精度，根據精度選擇解析度。

其次看工業相機的輸出，若是體式觀察或機器軟體分析識別，解析度高是有幫助的；若是VGA輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴於顯示器的解析度，工業相機的解析度再高，顯示器解析度不夠，也是沒有意義的；利用記憶卡或拍照功能，工業相機的解析度高也是有幫助的。

3、與鏡頭的匹配，感測器晶片尺寸需要小於或等於鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配（或者增加轉介面）； 4、相機幀數選擇，當被測物體有運動要求時，要選擇幀數高的工業相機。

但一般來說解析度越高，幀數越低； 34：如何設定工業相機中的「自動增益控制」功能？ 工業相機內有一個將來自CCD的信號放大到可以使用水準的視訊放大器，其放大即增益，等效於有較高的靈敏度，然而在亮光照的環境下放大器將過載，使視訊信號畸變。

當開關在ON時，在低亮度條件下完全開啓鏡頭光圈，自動增加增益以獲得清晰的影象。

開關在OFF時，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的影象。

35：如何來選購影象採集卡？ 在選購及使用影象採集卡時，需要考慮的兩個關鍵性的因素爲：硬體的可靠性以及軟體的支援。

在其它條件都同等的情況下，一塊複雜具有更多器件的卡會比器件較少的卡耗散更多的熱量。

好的設計會採用更多的ASIC(Application-specificintegratedcircuits)和可程式化器件以減少電子器件的數量，而達到更高的功能。

還可以選擇具有更少的無用功能的卡以減少不必要的麻煩。

過壓保護是可靠性的一個重要指標。

接近高壓會在視訊電纜產生很強的電涌，在視訊輸入端和I/O口加過壓保護電路可保護採集卡不會被工業環境電磁幹擾會產生的高壓擊穿。

選擇採集卡的同時還必須考慮此視覺系統要選用的軟體與採集卡是否相容，是否使用方便，其軟體是否要求付費等。

36：高速工業相機與一般工業相機相比有哪些優勢？ 高速實時無壓縮影象記錄，實時顯示，設定速度回顯； 系統採用直接將數據寫入硬碟的記錄方式，解決了傳統記憶體記錄方式記錄時間短的問題，同時解決了傳統採集； 系統傳輸速度受PCI匯流排頻寬限制的問題； 保證100%不丟幀，解決了傳統記憶體記錄方式易丟幀、缺乏斷電保護等問題； 系統獨立工作，幾乎不佔用計算機資源，可靠性高； 一套系統中可支援多塊板卡和相機，同時對多個目標進行跟蹤記錄； 支援多種外部信號的疊加融合； 支援多種影象格式，有多種軟硬體外觸發功能； 軟體介面簡單，便於二次開發和實時處理。

37：紅外相機有哪些類別？ 紅外相機主要近紅外相機、短波紅外相機、高速紅外相機、中波紅外系列相機、基於DSP長波紅外系列相機有下幾類； 38：如何來提高工業相機的靈敏度？ 工業相機的靈敏度是可以通過設定工業相機的以下功能來實現的： 提高工業相機靈敏度的技術 名稱 功能 技術要點 Bining功能 靈敏度提高，解析度降低，幀速提高：適合光強較弱而解析度要求較低的場合 提供幀、行、列同步信號，設定合併電路或合併軟體 像增強 使微光影象得到顯著增強，適合弱光場合 用像增強器提高影象亮度 增透膜技術 使入射光的反射率降爲0，最大限度的利用入射光 在感光晶片表面鍍增透膜，利用光的折射原理提高光的透過率 普照CCD 增強成像器件的靈敏度，適合弱光場合 減薄成像器件的厚度，光從感光晶片背面入射 微透鏡 提高畫素靈敏度，降低畫素噪聲，提高有效填充因子 在感光像元上新增微透鏡 片內倍增 增載入流子數量，提高相機的響應度 通過倍增暫存器實現片內電荷能量倍增，激發更多的載流子 時間延遲積分(TDI) 通過多級曝光，提高相機的響應 N級TDICCD的曝光時間是單級CCD的N倍，從而CCD的響應度也相應的增加N倍 39：工業相機的白平衡是什麼？ 白平衡（WhiteBalance)是彩色相機中採用的技術，白平衡是對紅、綠、藍三個分量的平衡，以使相機能反映實際景物真實顏色。

由於光敏元件在不同的光照條件下RGB三個分量的輸出是不平衡的，從而會差生影象在色彩上的失真，偏藍或者偏紅，因此需要白平衡來還原影象的色彩。

通常相機完成白平衡可以分爲自動和手動白平衡兩種方式，此外還可以通過軟體實現白平衡。

40：如何提高相機感光均勻性？ 提高相機感光均勻性技術 名稱 功能 技術要點 平場校正 克服光照的不均勻性和鏡頭中心和邊緣響應的不一致性 通過採集暗場和均與亮場影象，計算每個畫素點的增益和偏移，對影象中各點分別進行校正 非均勻校正 消除各畫素響應度的不均勻，提高影象品質，提高影象測量精度 測量和儲存各畫素的響應度，設定校正電路或校正軟體，用校正電路或校正軟體校正非均勻性誤差 41：如何提高影象的訊雜比？ 訊雜比SNR（SignaltoNoiseRatio）反應相機成像的抗幹擾能力，反應在畫質上就是畫面是否乾淨無噪點。

以下技術可提高影象的訊雜比使採集的影象更清晰乾淨。

42：如何提高工業相機的動態範圍？ 相機動態範圍成像的目的就是要正確地表示真實世界中從太陽光直射到最暗的陰影這樣大的範圍亮度，以下技術可以提高相機動態範圍。

提高相機動態範圍的技術 名稱 功能 技術要點 對數響應 增大成像器件的動態範圍 設定對數視訊放大電路 深溝道技術 在保持薄型CCD的量子效率高的優點基礎上，同時提高紅光的量子效率 使用厚度爲40左右的高阻硅製作CCD 雙曝光 提高成像器件適應目標光強變化的能力，適合光強變化劇烈場合 對感測器做曝光設定，弱光時自動採用長時間曝光，強光時自動採用短時間曝光 43：如何通過調整工業相機來提高影象品質？ 在機器視覺系統中，相機需要採集影象，有時候採集的影象品質一般，這就需要我們通過調整工業相機的一些功能參數來提高影象品質，以下技術可提高影象品質。

提高影象品質的基本技術 名稱 功能 技術要點 電子曝光 消除曝光飽和、減小光暈、減小像模糊，提取運動目標影象 感光器件中設定曝光控制門 抗光暈 消除畫素光暈，避免滿阱以上的電荷溢位到相信畫素中，凸高影象清晰度 縮短曝光時間，但是有時候並不有效； 將每個畫素互相隔離起來； 在每個畫素旁，建立溢位過多的光電荷溝道 多模式輸出 線形模式、雙斜率模式、對數模式或者Y校正模式 設定專用的電路或軟體，以實現多模式輸出 數位變焦 實現類似光學變焦的效果，影象品質並有明顯提升 利用內插對影象進行放大 白平衡 消除顏色失真，提高影象顏色逼真度 利用對標準拍板、在標準光源下成像，修正三基色通道RGB的加權係數 44：工業相機的機械快門與電子快門有什麼區別？ 機械快門：用彈簧或是電磁手段，控制幾片葉片的開閉，或是兩層簾幕像舞臺「拉幕」一樣左右或上下以一定寬度的縫隙「劃過」成像像場視窗，讓視窗獲得指定時間長短的「見光機會」——這就使通常的機械快門概念。

電子快門：通過電路直接操作CCD/CMOS控制快門曝光，被稱爲電子快門。

利用了CCD/CMOS不通電不工作的原理，在CCD不通電的情況下，儘管視窗「大敞開」，但是並不能產生影象。

如果在按下快門鈕時，使用電子時間電路，使CCD/CMOS只通電「一個指定的時間長短」，就也能獲得像有快門「瞬間開啓」一樣的效果。

一般而言，機械快門的好處是不用電即可工作，缺點是高速和低速檔比較會不準不準確。

電子快門比純機械快門更精確，效能更高(最短曝光時間可以更短等等)，可靠性更高，壽命更長。

45：數位工業相機與模擬工業相機的區別是什麼？ 從概念上來講，這兩種相機只在輸出信號上有區別，模擬工業相機輸出的是模擬信號，數位工業相機輸出的是數位信號。

也就是說模擬工業相機的A/D轉換是在工業相機之外進行的，數位工業相機的A/D轉換是在工業相機內完成的。

46：如何來保養工業相機？ 1.儘量避免將攝像頭直接指向陽光，以免損害攝像頭的影象感應器件； 2.避免將攝像頭和油、蒸汽、水汽、溼氣和灰塵等物質接觸，避免和水直接接觸； 3.不要使用刺激的清潔劑或者有機溶劑擦拭攝像頭； 4.不要拉扯和扭轉連線線； 5.非必要情況下，自己不要隨意拆卸攝像頭，試圖碰觸其內部零件，這容易對攝像頭造成損傷，認爲損傷經銷商是不保修的； 6.倉儲時，應當將攝像頭存放到乾淨、乾燥的地方。

47：什麼是影象採集卡？ 影象採集卡又稱爲影象卡，它將相機的影象視訊信號，以幀爲單位傳送到計算機的記憶體和VGA幀存，供計算機處理，儲存，顯示和傳輸等使用。

在機器視覺系統中，影象採集卡採集到的影象供處理器做出工件是否合格、運動物體的運動偏差量、缺陷所在位置等的處理。

48：影象採集卡都有哪些類別？ 根據輸入信號可分爲模擬影象採集卡和數位影像採集卡； 2.根據採集信號顏色可分爲黑白影象採集卡和彩色影象採集卡； 49：解析度和畫素的關係？ 解析度和畫素是成正比的，畫素越大，解析度越高。

畫素越高，最大輸出的影像解析度也越高。

50：工業相機的CCD/CMOS晶片尺寸與影象尺寸的關係？ 工業相機中的CCD/CMOS晶片尺寸與影象尺寸關係表如下： CCD/CMOS尺寸 影象尺寸(mm) 水平H 垂直V 對角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 -------End------- Taily老段的微信公衆號，歡迎交流學習 https://blog.csdn.net/taily_duan/article/details/81214815 3.關於工業相機的基本知識 https://www.zhihu.com/question/263579910/answer/270649197 https://blog.csdn.net/chainwell/article/details/89482813?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159756417219725211954808%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=159756417219725211954808&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_ecpm_v3~pc_rank_v2-4-89482813.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%9F%A5%E8%AF%86&spm=1018.2118.3001.4187 4.工業相機基礎知識（一） https://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/52810370?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159756417219725211954808%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=159756417219725211954808&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_ecpm_v3~pc_rank_v2-3-52810370.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%9F%A5%E8%AF%86&spm=1018.2118.3001.4187 5.工業相機基礎知識詳解 工業相機基礎知識詳解 工業相機是機器視覺系統的一個最關鍵的元件。

他的功能很簡單，就是將被檢測的物體拍攝下來，然後轉換成電腦可以識別的影象，以便以後進行影象處理，從而完成檢測任務。

工業相機俗稱工業攝像機，目前市面上的工業相機大多是基於CCD或CMOS晶片的相機，CCD是目前機器視覺最爲常用的影象感測器。

CCD作爲一種功能器件，與真空管相比，具有無灼傷、無滯後、低電壓工作、低功耗等優點。

迄今爲止，很大國外的著名工業相機廠商研製的就是CCD工業相機。

德國NET相機就是CCD工業相機，而且銷售額相當可觀。

CMOS影象感測器的開發最早出現在20世紀70年代初，目前，CMOS影象感測器以其良好的整合性、低功耗、高速傳輸和寬動態範圍等特點在高解析度和高速場合得到了廣泛的應用。

任何東西分類一定有它自己的分類標準，相機也不例外。

按照相機用途不同，可分爲工業相機和科學級相機；按照晶片型別可以分爲CCD工業相機、CMOS工業相機；按照感測器的結構特性可以分爲線陣相機、面陣相機；按照掃描方式可以分爲隔行掃描相機、逐行掃描相機；按照解析度大小可以分爲普通解析度相機、高解析度相機；按照輸出信號方式可以分爲模擬相機、數位相機；按照輸出色彩可以分爲單色（黑白）相機、彩色相機；按照輸出信號速度可以分爲普通速度相機、高速相機；按照響應頻率範圍可以分爲工業紅外相機、紫外相機、可見光相機等。

工業相機相比起傳統的民用相機而言，具有高解析度、高傳輸能力、高抗幹擾能力和影象品質高等優點。

工業相機的快門時間非常短，可以抓拍快速運動的物體，而且拍攝到的影象仍然很清晰，而一般的民用相機則達不到這個效果；工業相機的拍攝速度遠遠高於一般相機。

工業相機每秒可以拍攝十幅到幾百幅圖片，而一般相機只能拍攝2-3幅影象；工業相機輸出的是裸數據，高動態範圍成了它的優勢，比較適合進行高品質的影象處理演算法。

而一般的相機拍攝的圖片，其光譜範圍只適合人眼視覺，並且經過了mjpeg壓縮，影象品質較差。

選擇合適的相機也是機器視覺系統設計中的重要環節，相機的不僅是直接決定所採集到的影象解析度、影象品質等，同時也與整個系統的執行模式直接相關。

首先要弄明白的是自己的檢測任務，是靜態拍照還是動態拍照、拍照的頻率是多少、是做缺陷檢測還是尺寸測量或者是定位、產品的大小是多少、需要達到多少精度、現場環境情況如何、有沒有其它的特殊要求等。

如果是動態拍照，運動速度是多少，根據運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機；而相機的楨率跟畫素有關，通常解析度越高楨率越低，不同品牌的工業相機的楨率略有不同；根據檢測任務的不同、產品的大小、需要達到的解析度以及所用軟體的效能可以計算出所需工業相機的解析度；現場環境最要考慮的是溫度、溼度、幹擾情況以及光照條件來選擇不同的工業相機。

工業相機的應用領域廣泛，不管是工業領域、體育專案、醫療、航空航天、生命科學都有涉及。

工業領域，如開發金屬材料及樹脂材料時，用來觀察材料受到衝擊時內部裂紋產生的方向、狀態等，可用來分析材料被破壞時物質的結構；體育專案上，如捕捉棒球及高爾夫球擊球時球的狀態、與空氣產生的阻力等等。

在開發產品和驗證產品等方面，數位工業相機對被攝物的大小沒有限制，根據鏡頭的條件，既可拍攝一般物質，也可用於攝影。

目前，工業相機在國內還處於起步階段，而在國外已經在20世紀60年代就開始研究，在各個領域已有很好的成就。

例如德國Kappa相機，提供專業的CCD工業相機，能夠在各個領域應用；美國Unibrain公司是1394貿易協會的活躍會員，是全球火線技術的領導者。

其研發的Unibrain工業相機是火線介面相機個最專業的。

美國QSI公司生產的科學級、熱電製冷CCD相機廣泛的應用於天文學、醫學等領域；德國S+K公司是專業的線掃描相機生產廠商，其生產的線陣相機種類繁多，可以滿足用於對不同介面的各種需求。

6.工業相機、鏡頭、光源講解及選型 相機、鏡頭、光源 參考了網上很多資料，由於時間比較久忘記來源了，如果發現有你文章的內容，請聯繫我加上您的鏈接 1.CCD（電荷耦合器）和CMOS（互補氧化物半導體）： 1.1CCD資訊的讀取需要以行爲單位一位一位讀取，再經過感測器邊緣的放大器進行放大輸出，所以速度較慢； CMOS中每個畫素都會連線一個放大器及模/數轉換電路，讀取十分簡單，速度較快。

1.2CCD製作工藝複雜，成本高，傳輸影象中不會丟失資訊，而CMOS傳輸中會產生噪音，所以CCD比CMOS成像品質要高； 正是由於1.2中的原因，所以1.1中CMOS纔會先放大後再整合數據。

1.3CCD被動的讓每個畫素中的電荷傳送到傳輸通道，需要消耗更多的電量。

2.線陣相機和麪陣相機： 面陣相機實現的是畫素矩陣拍攝；線陣相機呈線狀。

3.隔行掃描和逐行掃描： 隔行掃描分兩遍掃描，第一遍掃描奇數行，第二遍掃描偶數行，奇數行和偶數行合併在一起就是一幀（一副影象）， 隔行掃描在很多情況下會感到閃爍； 逐行掃描從上到下一行行掃描，掃描出來的影象清晰無閃爍。

4.畫素：畫面中最小的點（單位色塊）。

5.解析度：長度畫素乘以寬度畫素。

6.工業相機的速度： 面陣相機的速度即幀頻的單位是fps，如25fps表示工業相機在1秒鐘內最多能採集25幀影象。

線陣相機的速度即行頻的單位是KHz，如12KHz表示線陣工業相機在1秒鐘內最多能採集12000行影象數據。

工業相機的幀頻和行頻受到所用晶片的幀頻和行頻的影響。

7.鏡頭的主要參數： 7.1焦距（FocalLength）：鏡頭中心點到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離，焦距越小，景深越大，畸變越大，漸暈現象越嚴重。

7.2光圈（lris）：用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量F=D/f，每個鏡頭上都標有最大的F值； 如8mm/F1.4表示最大孔徑直徑爲5.7毫米。

F值越大光圈越小，景深越深。

7.3對應最大CCD尺寸：鏡頭成像直徑可覆蓋的最大CCD晶片尺寸，主要有1/2」、2/3」、1」和1」以上。

7.4介面：鏡頭與相機的連線方式，工業相機常用的包括C介面、CS介面、F介面、V介面、T2介面、M42介面、M50介面等。

7.5景深：被攝物體聚焦清楚後，在物體前後一定距離內，其影像仍然清晰的範圍。

計算：σ容許彌散圓直徑，f鏡頭焦距，F光圈值，L物距。

前景深L1=FσL2/（f2+FσL） 後景深L2=FσL2/（f2-FσL） 景深L=L1+L2=2f2FσL2/(f4-F2σ2L2) 光圈越大景深越小，焦距越長景深越小，拍攝物體越近景深越小。

7.6鏡頭解析度：以每毫米裏面能夠分辨黑白對線的數量爲計量單位：「線對/毫米（lp/mm）」。

解析度（ε）=0.61×λ/N.A.（Reyleigh公式） λ：使用的波長或輻射（λ=0.55µｍ用於可見光） N.A.：物鏡數值孔徑 7.7工作距離：鏡頭第一個工作面到被測物體的距離。

7.8視野範圍：相機實際拍到區域的尺寸。

7.9光學放大倍數：晶片尺寸除以視野範圍，CCD/FOV。

7.10數值孔徑（N.A）：與解析度成正比，與放大率成正比，數值孔徑越大，解析度越高。

7.11後背焦：相機介面平面到晶片的距離 8.視野、焦距的計算： 視野=（鏡頭到物體的距離相機的型號尺寸）/鏡頭的焦距f；可以根據焦距是否可調分爲定焦鏡頭和變焦鏡頭。

焦距=（鏡頭到物體的距離相機的型號尺寸）/物體的高度。

9.鏡頭選型： 9.1：選擇鏡頭介面和最大CCD尺寸：鏡頭介面只要可跟相機介面匹配安裝或者可以通過外加轉換介面匹配安裝就可； 鏡頭可支援最大CCD尺寸應該大於等於相機CCD晶片尺寸這樣可以最大化利用相機的像元。

9.2：選擇鏡頭焦距：根據視野的計算公式可以推出鏡頭的焦距，從而選擇合適的焦距。

9.3：選擇鏡頭的光圈：在拍攝高速物體，曝光時間短的應用中，應該選擇大光圈鏡頭，提高亮度。

9.4：選擇遠心鏡頭：使得到的影象放大倍率不會隨物距的變化而變化。

9.5：選擇光源的角度：不同入射角度的光源影象的效果不同，高角度照射，影象整體較亮，適合表面不反光物體； 低角度照射，影象背景爲黑，特徵爲白，突出被測物體輪廓及表面凹凸變化； 多角度照射，影象整體效果較柔和，蛇和曲面物體檢測； 背光照射，影象效果爲黑白分明的被測物體輪廓，常用於尺寸測量； 同軸光照射，影象效果爲明亮背景上的黑色特徵，用於反光厲害的平面物體檢測。

9.6：選擇光源的顏色：使用與被測物體同色系的光會使影象變亮；反之會顯得暗。

9.7：畸變，好的鏡頭畸變小，不過再好的鏡頭，只要相機的解析度特別大，影象外框還是會存在一些畸變。

9.8：選擇解析度，相機的解析度和鏡頭解析度最好匹配。

10.鏡頭分類： 10.1：按照等效焦距分：廣角鏡頭，特點是最小工作距離短，景深大，視角大，常常表現爲桶形畸變； 中焦距鏡頭，通常情況下畸變矯正正好； 長焦距鏡頭，工作距離長，放大比大，常常表現爲枕形畸變。

10.2：按照功能分：變焦距鏡頭，鏡頭的焦距庫調節，鏡頭的視角，視野可變； 定焦距鏡頭，鏡頭的焦距不能調節，鏡頭視角固定。

聚焦位置和光圈可以調節； 定光圈鏡頭，光圈不能調節，通常情況下聚焦也不能調節。

10.3：按用途分類：微距鏡頭，用於拍攝較小的目標具有很大的放大比； 遠心鏡頭：包括物方遠心鏡頭和像方遠心鏡頭以及雙邊遠心鏡頭。

11.光源作用： 11.1照亮目標，提高亮度； 11.2.形成有利於影象處理的成像效果，降低系統的複雜性和對影象處理演算法的要求； 11.3.克服環境光幹擾，保證影象穩定性，提高系統的精度、效率. 12.照射方式： 12.1.直射光，入射光基本上來自一個方向，明亮，射角窄，能投影出物體的陰影，會有光點。

12.2.漫射光，入射光來自多個方向，甚至所有方向，較暗，射角寬，無光點，光斑均勻，不會投影出明顯陰影。

13.反射方式： 13.1.直反射，光線的反射角等於入射角，適合明亮，表面光潔的物體，大多數情況下應避免鏡面反射。

13.2.漫反射，照射到物體上的光從各個方向漫散出去，適合較暗表面粗糙的物體，在大多數實際情況下，漫散光在某個角度範圍內形成，並取決於入射光的角度。

14.視場： 14.1.明視場，採用正面直射光照射形成； 14.2.暗視場主要低角度或背光照明形成，一般來說暗視場會使背景呈黑暗，而被檢測物體呈明亮。

15.光源分類： 15.1.顏色，主要是可見光範圍，白光、紅、藍、綠，紅外等光，紫外光應用較少。

15.2.外形，主要環形光源、環形低角度光源、條形光源、圓頂光源、面光源。

15.3.工作原理，無影光源、同軸光源、點光源、線光源、背光源、組合光源以及結構光源等。

16.照明方式： 16.1.直接照明，光直接射向物體，得到清楚影像，適用於得到高對比度物體影象，當照射在光亮或者反射材料上時，會引起鏡面反光。

直接照明一般採用環狀或者點狀照明，環光可給漫反射表面提供足夠的照明。

16.2.暗場照明，暗場照明是相對於物體表面提供低角度照明。

使用工業相機拍攝鏡子使其在其視野內，如果在視野內能看見光源就認爲使亮場照明，相反的在視野中看不到光源就是暗場照明。

因此光源是亮場照明還是暗場照明與光源的位置有關。

典型的，暗場照明應用於對錶面部分有突起的部分的照明或表面紋理變化的照明。

16.3.背光照明，從物體背面射過來的均勻視場的光，通過相機可以看到物面的側面輪廓。

背光照明常用於測量物休的尺寸和定物體的方向。

背光照明產生了很強的對比度。

應用背光技術時候，物體表面特徵可能會丟失。

例如，可以應用背光技術測量硬幣的直徑，但是卻無法判斷硬幣的正反面。

16.4.漫射照明，連續漫反射照明應用於物體表面的反射性或者表面有複雜的角度。

連續漫反射照明應用半球形的均勻照明，以減小影子及鏡面反射。

這種照明方式對於完全組裝的電路板照明非常有用。

這種光源可以達到170立體角範圍的均勻照明。

16.5.同軸照明，同軸光的形成–通過垂直牆壁出來的發散光，射到一個使光向下的分光鏡上，相機從上面通過分光鏡看物體。

這種型別的光源對檢測高反射的物體特別有幫助，還適合受周圍環境產生陰影的影響，檢測面積不明顯的物體。

16.6.偏振片，只允許振動方向平行於其允許方向的光能通過，垂直分量被截止。

16.7.結構光，結構光是一種投影在物體表面的有一定幾何形狀的光（如線形、圓形、正方形）。

典型的結構光涉及鐳射或光纖。

結構光可以用來測量相機到光源的距離。

17.光源選型： 17.1.需要前景與背景更大的對比度?–考慮用黑白相機與彩色光源 17.2.環境光的問題?–嘗試用單色光源，配一個濾鏡 17.3.閃光曲面?–嘗試用散射圓頂光 17.4.閃光，平的，但粗糙的表面?–嘗試用同軸散射光 17.5.看錶面的形狀?–考慮用暗視場(低角度) 17.6.檢測塑料的時候–嘗試用紫外或紅外光 17.7.需要通過反射的表面看特徵?–嘗試用低角度線光源(暗視場) 17.8.組合光源有時也能解決問題 17.9.頻閃能夠產生比常亮照明20倍強的光 7.工業鏡頭基礎知識整理 https://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/52780799?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159756417219725211954808%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=159756417219725211954808&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduend~default-1-52780799.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%9F%A5%E8%AF%86&spm=1018.2118.3001.4187 8.工業相機基礎知識 https://blog.csdn.net/weixin_43217963/article/details/91047942?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159756417219725211954808%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=159756417219725211954808&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_ecpm_v3~pc_rank_v2-2-91047942.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%9F%A5%E8%AF%86&spm=1018.2118.3001.4187 9.海康工業相機MVS抓圖並轉爲Mat格式，支援彩色相機 https://www.cnblogs.com/chenhuanting/p/11678685.html 10.海康工業相機拍照程式碼（3） https://blog.csdn.net/vivisl/article/details/106550008