note

image-20230608184050852

选型相机时,要注意看这家的相机是否支持==多播==、==组播==,即多个程序去读取一个相机。

​ 看到海康的一个GiGE相机,支持组播:“组播功能可以实现多个 PC 对同一个相机同时进行访问。在同一时刻,同一个相机只能被一个客户端以控制和接收模式或控制模式连接,但可被多个客户端以接收模式进行连接。客户端内每个相机的组播模式都是单独控制的。三种组播模式下,可对相机进 行的操作请见表”。

组播模式 功能介绍
控制和接收模式 可以读取及修改相机的参数,同时还可以获取相机的图像数据
控制模式 可以读取及修改相机的参数,但不可以获取相机的图像数据
接收模式 可以读取相机的参数,并获取相机的图像数据,但不能修改相机的参数

一、工业镜头

1.1 镜头焦距

镜头焦距:f = (相机感光靶面×物距u) / 物体尺寸 (这是近似的,因为像距原小于物距) image-20230608174855705


对焦:物体一个点反射的光线,有很多不同的方向,在不同的物距下,光线在像端汇聚的点位不同,距离不合适时,成像为弥散圆,那这样的点多了,成像就是模糊的,就需要调整镜片组与传感器平面之间的距离,使被检测物体在CCD/CMOS上成的像清晰。

image-20230608180047602

所以简单说就是拧镜头使其变远变近就是在对焦。


对焦:一个工业镜头,一般是由几个镜片组成的,只是把它们等效成一个镜片,那这些不同镜片间的组合就能==改变这个等效镜片的焦距==,而非固定不变。

image-20230608180411780

所以在变焦(一般的摄像头可能不支持变焦)后,就要去对焦,调整靶面位置。

1.2 光圈

光圈位于镜头内部,通过收缩与扩大控制入射光强度,也可以过滤入射光线角度。

常规镜头:光圈是位于镜头的中间位 置

远心镜头:光圈是位于它的镜头的焦点位置的

image-20230608180753199


光圈系数F:就是代表通光量,F越大,D就越小,那通过的光反而越少。

image-20230608181111499

1.3 景深

大、小景深:

image-20230608181242631

原理不写了,记住结论:

1.4 远心镜头

主要作用:消除透视(近大远小),因为远心镜头在焦点放置光圈,限制非平行入射光线成像,达到消除透视的效果

效果:image-20230608181929479

原理:

image-20230608182043733

种类:

image-20230608182234561

应用场景: image-20230608182410708

1.5 评价镜头的好坏

镜头分辨率:

image-20230608182600684


镜头的反差:反差越好,它亮的也能拍,暗的也能拍

image-20230608182718595


镜头的MTF曲线

它是基于分辨率和反差计算的量化参数,越接近于1越好。代表镜头的成像质量,一般认为0.6为几个,0.8为良好

1.6 镜头的接口

C接口比较深,CS接口比较浅

image-20230608183452842

下面是能直接卡进去,不用拧的

image-20230608183612619

image-20230608183746594

1.7 镜头的几何像差

image-20230608184006094

image-20230608184050852

1.8 选型要点

  1. 镜头靶面尺寸需要大于等于相机CCD靶面尺寸,否则成像有黑边。
  2. 镜头的接口和相机接口匹配,C镜头可通过转接口安装到CS相机,CS镜头无法安转到C接口相机。
  3. 最重要:计算正确的焦距。

实际例子:

二、工业相机

1、像元尺寸

image-20230609092441211

2、分辨率

image-20230609092531619

3、彩色相机和黑白相机的区别

image-20230609093000865

有真彩色相机、伪彩色相机。区别原理看这视频吧。

image-20230609093356034

所以彩色相机,可能有的时候图像的边缘会出现伪彩色的情况,但一般还是选用彩色相机,除非要处理的跟图像颜色无关,可选用黑白相机。

4、CCD和CMOS的区别

image-20230609093729314

image-20230609093945517

image-20230609094021529

CCD的成像质量比CMOS要好,但CMOS集成度高,且帧率也会比较高,制造成本也比较低,所以现在CMOS相机会比CCD多一点。视频建议是在对成像质量非常高,且对帧率要求不高的情况下才选择CCD

5、工业相机的快门

image-20230609094529836

所以:卷帘快门,可以在比较暗的行曝光时间长一些,让暗的更亮;在比较亮的行曝光时间短一点,这样就可以拍摄出一张对比度比较均衡的图片。

​ 全局快门,它拍摄出来的光线亮度就会比较均匀

全局快门的一个缺点: image-20230609095253369

卷帘快门的一个缺点:(它优点是帧率高)

image-20230609095604720


选择:

image-20230609095717350

6、一些参数

6.1 曝光

image-20230609095828430

增益:就是调节这个感光芯片的感光度

image-20230609095959428

6.2帧率

曝光时间越长,帧率就会越低。

image-20230609100240193

6.3 白平衡

image-20230609100445526

6.4 靶面尺寸

指的是感光原件的对角线长度。

image-20230609100844121

6.5 像素位深

image-20230609102432826

6.6 相机输出接口

image-20230609102557347

还有CameraLink相机和CoaXPress相机的区别:

CameraLink相机和CoaXPress相机的区别有一下几方面:

1、帧率。两者最大的区别在于帧率,就是每分钟所拍照的次数。很明显CoaXPress相机的传输速度明显要高很多,大概3倍左右。

2、软件控制。CameraLink相机有专门的相机控制软件,而CoaXPress相机没有,只有靠图像采集卡来控制。

3、附件部分。CameraLink相机所用线缆长度不能太长,一般不能超过5米,不然传输信号会有损失,而CoaXPress相机所用线缆可以做到上百米而信号稳定。

6.7 分辨率要如何确定

image-20230609102650929

7、海康工业相机的型号怎么看

image-20230609102932820

8、工业相机样子示例。

视频地址

image-20230609103150012