重庆工业相机选择

目前，工业相机数据传输接口方式有很多种，包括CoaxPress、CameraLink接口、USB接口、Gige接口等。

USB即“UniversalSerialBus”，中文名称为通用串行总线。这是近几年逐步在PC领域广为应用的新型接口技术。USB3.0也被认为是SuperSpeedUSB，为那些与PC或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。IEEE1394接口为Apple公司开发的串行接口标准，又称Firewire接口。IEEE1394接口能够在计算机与**设备间提供100、200、400Mbps的传输速率。GigE千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术。千兆以太网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范，其中包括CSMA/CD协议、以太网帧、全双工、流量控制以及IEEE802.3标准中所定义的管理对象。CameraLink是适用于视觉应用数字相机与图像采集卡间的通信接口。这一接口扩展了ChannelLink技术，提供了视觉应用的详细规范。

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在机器视觉软件中，工业镜头机器视觉用景深与焦深有很大的区别：

1、二者含义不同：

景深是场景中能够产生更清晰图像的纵向距离；焦深是图像的焦平面可以移动的距离。

2、当拍摄距离增大时，景深增大，焦距减小；当拍摄距离减小时，景深减小，焦距增大。

3、当场景的成像尺度减小时(如使用短焦距镜头、增加拍摄距离等)，景深增大，焦距减小；当场景成像比例增大时(如使用长焦距镜头、缩短拍摄距离等)，景深减小，焦距增大。

4、当光圈增大时，景深和聚焦深度均减小。

5、随着机器视觉软件中图像清晰度的提高，图像的景深和聚焦深度均减小；当图像清晰度要求降低时，图像的景深和聚焦深度均增加。

6、对焦深度主要与相机制造有关；景深很大程度上与题材的再现有关。

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工业相机以欧美三线歘进口为主，国产品牌从低端市场开始逐步进口替代。工业相机是工业视觉系统的关键部件，其本质功能完成是将光信号转变成电信号的过程，要求更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。

一般而言，工业镜头的分辨率普遍是百万级，500万级，过千万级的很少。而民用领域，镜头分辨率比较低都过了1000万，毕竟现在单反的像素都普遍超过1800万了。而海康威视1.5亿像素的彩色智能相机，等级无疑是非常高的。

那么，也许有人会奇怪，工业相机国内能做出来，民用相机为何一直没有所表现呢？其实工业相机和民用相机还是有很大区别的。就像一个工程师和一个设计师。工程师注重能不能满足稳定性和测量指标。民用相机则主要是注重成本性能的均衡、能不能充分操纵、镜头自动对焦。虽然本质是一样的，但是设计理念不一样，应用范围也不同。比如民用相机拍拍人像风景即可；工业相机则小到显微，中到监控，大到遥感都有**的。

在进行工业相机镜头选择的时候，首先要考虑的就是像差，像差是影响成像质量的重要因素，常见的工业镜头像差有如下六种：

1、球差：由主轴上某一物点向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系列折射后，若原光束不同孔径角的各光线，不能交于主轴上的同一位置，以至在主轴上的理想像平面处，形成弥散光斑(俗称模糊圈)，该成像误差称为球差。

2、慧差：某一个物点在主轴之外向着光学系统发出单色的圆锥形光束，光束经过被这个光学系统折射以后，并未在理想平面出形成清晰的点，而是形成了类似与彗星般的明亮长尾形光斑。该误差就被叫做慧差。

3、像散：由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的斜射单色圆锥形光束，经该光学系列折射后，不能结成一个清晰像点，而只能结成一弥散光斑，该误差称为像散。

4、场曲：垂直于主轴的平面物体经光学系统所结成的清晰影像，若不在垂直于主轴的像平面内，而在一个以主轴为对称的弯曲表面上，即比较好像面为一曲面，该误差称为场曲。

5、畸变：畸变就是光学系统将拍摄物主轴之外的直线进行成像后变成曲线的误差。

6、色差：光学系统折射白色物体所散发出来的一束白光后，各色光线不能相聚于一个点上，从而形成一种彩色像斑，这色差就是。

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用于图像处理系统的相机可分为工业/机器视觉(MV)或网络/IP（网络协议）相机两类。

网络相机录制视频。网络相机使用于典型监控应用之中，同时也可与工业相机结合使用。以下是这种相机的一些典型特性：

通常会有坚固的外壳保护，外壳具有抗震功能，能适应任何天气变化，这使相机适用于室内和室外环境。

各种不同功能（例如昼/夜模式）以及特殊的红外滤光片使相机能够提供较好的成像质量，即使环境光源或天气情况极差的情况下亦可使用。

可压缩所记录的图像，这样可以减少数据量，也能使所有数据均可存储在相机内。通过连接到网络，理论上可让无限数量的用户访问该相机。

相比之下，工业相机的特点是：

会以未经压缩原始数据形式将图像直接传输至PC；然后PC负责处理相对大量的数据。该方法的优点是不会丢失任何图像信息。

工业相机包含两种技术：面阵相机和线阵相机。它们拍摄图像的方式不同，具体与视觉应用的类型相关。

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随着PC和相机这两种小型化趋势的发展，视觉系统已经可以实现低成本生产，并用于高度专业化的应用。在嵌入式系统中使用计算机视觉技术称为嵌入式视觉系统。从视觉输入中提取出其背后含义的嵌入式系统。

嵌入式视觉技术能够为多种应用带来巨大的价值。HIS的嵌入式处理器主任分析师Tom Hackenberg表示，“嵌入式视觉可以从很多方面改善汽车的安全性和使用方便性，在某些应用中起到关键性的作用，比如车道偏离告警系统，碰撞警告系统，自动泊车系统，疲劳侦测系统，盲区检测系统”，“车载领域的整个嵌入式视觉市场，装备量非常大，增长速度也非常快”。

嵌入式视觉使用的其余2大市场是传统的工业视觉应用市场，和安防应用市场。另外，嵌入式视觉视觉引导的导弹、无人侦察机等中也有应用。在高级的电子系统中，例如Xbox中，我们也能找到嵌入式视觉技术应用的踪迹。

正如同高速无线互联是从高成本新奇技术起步一样，嵌入式视觉一般只用于复杂昂贵的系统中，例如，毛发移植的手术机器人，制造业的质量控制检查系统等。

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