如何选择机器视觉摄像机

机器视觉摄像机用于为多种成像应用(如机器视觉或机器自动化)捕获要检查的对象或位置的图像。 摄像机是与成像镜头相连接的成像元件。 它们包含传感器,用于感应成像镜头聚焦的光线。 摄像机具有许多图像传感器格式,例如适用于几乎所有摄像机成像的CCD或CMOS传感器。 它们广泛用于生产控制、对象流管理和显微镜检查。 本指南并不介绍监控摄像机,我们将在另一篇指南中介绍。

 

查看更多机器视觉摄像机

  • 如何选择机器视觉摄像机?

    IDS机器视觉摄像机
    IDS机器视觉摄像机

    在选择机器视觉摄像机时,有几个重要因素需要考虑。首先,是要确保您选择的摄像机适合您正在寻找的应用程序。用于生产控制的摄像机与用于机器人导航的摄像机具有不同的特性。

    接下来,是要考虑到您的应用所需的检测光谱:例如,您需要红外线还是紫外线视觉?
    您还需要在不同的传感器之间进行选择:CCD、CMOS、微测热辐射计、FPA等。

    最后,需要从众多接口中选择正确的通信接口:USB 2.0、USB 3.0、GigE、Camera Link、PoE以及VGA。

    这些功能的选择取决于您的应用程序和预算。

    选择机器视觉摄像机需考虑的要点

    • 应用领域
    • 检测光谱
    • 图像传感器
    • 通信接口
  • 您的检测目的是什么?

    Lumasence红外机器视觉摄像机
    Lumasence红外机器视觉摄像机

    您的机器视觉摄像机需要能够符合您的预期用途。这意味着您的首要任务是明确界定检测的目标,以及哪种类型的辐射最能让您提取所需的信息。这种辐射将决定摄像机观察所需的检测光谱。例如,如果您的摄像机用于过程监控,则需要在可见光范围内具有相当宽的检测光谱,而熔炉摄像机则需要在红外范围内具有较窄的光谱。

    有几种类型的摄像机具有不同的观测光谱:只对可见光敏感的摄像机、红外线(允许热视觉)、X射线(允许软物质穿过,因此在医学成像中广泛应用)、紫外线(也广泛用于医学成像)以及多光谱摄像机(它们具有最宽的检测光谱,因为它们包括所有其他类型的光谱)。

    由于要观测的对象或过程是在工业环境中,因此需要考虑摄像机的集成(以及对脆弱元件的保护)。因此,用于熔炉的摄像机会集成在一个能够抵抗高温的保护壳中。

    根据检测目的需考虑的要点

    • 最合适的辐射
    • 摄像机的检测光谱
    • 摄像机在工业环境中的集成
    • 通信接口
  • 应该为摄像机选择哪种传感器?

    Teledyne CMOS图像传感器
    Teledyne CMOS图像传感器

    图像传感器有四种类型:CCD传感器,CMOS传感器,微辐射热计和焦平面阵列(FPA)传感器。 为了找到合适的传感器,提前界定所需的检测光谱非常重要。 例如,CCD传感器不能使用红外成像。 您的选择还取决于您的预算和所需传感器的质量。

    图像传感器类型:

    • CCD
    • CMOS
    • FPA
    • 微辐射热测量计
  • 在什么情况下使用CCD传感器?

    Teledyne CCD图像传感器
    Teledyne CCD图像传感器

    CCD传感器价格较低。它们的优点是性价比非常高。但是,CCD传感器的检测光谱只对可见元素敏感。此外,它们的缺点是对炫光非常敏感,并且有许多寄生电子,这些电子随温度急剧增加。因此需要冷却CCD传感器以避免产生热噪音。值得注意的是,现在的CCD传感器有更先进的技术,其质量更高,接近CMOS传感器。

    例如,CCD传感器广泛用于扫描仪中。

    优点和缺点:

    价格/质量(性价比)+++

    仅对可见光敏感 – – –

    眩光敏感度 – – –

    温度敏感噪音 – – –

  • 在什么情况下使用CMOS传感器?

    Photon Focus CMOS图像传感器
    Photon Focus CMOS图像传感器

    CMOS传感器比CCD传感器的价格更昂贵,但具有很多优点。首先,与CCD传感器相比,它们的质量更高(尽管最新一代CCD传感器的技术使其更接近CMOS传感器)。更重要的是,它们适用于微光视觉。因此,弱光照水平不会造成任何问题。CMOS传感器的读取速度也比大多数CCD传感器高,而且更节能。
    CMOS传感器与CCD传感器一样,并用于相同的应用(扫描仪、实验室、包装线监测等)。

    优点和缺点:

    品质卓越+++

    红外灵敏度+++

    防眩光+++

    阅读速度+++

    节能+++

    价格高 – – –

  • 在什么情况下使用微辐射热计传感器?

    Chauvin Arnoux微辐射热计摄像机
    Chauvin Arnoux微辐射热计摄像机

    微辐射热计传感器仅用于热像仪,主要使用红外辐射。微辐射热计摄像机机重量轻,节能,可以实现非常快速的输出通信。也就是说,它们非常昂贵。此外,它们比冷却温度传感器敏感度低,因为像CCD传感器一样,寄生电子的数量随着温度的升高而增加。这可能会导致分辨率问题。但是,当前的技术倾向于解决这些问题,从而使微辐射热计传感器更加高效。

    得益于其重量轻、体积小和低功耗,可以将微辐射热计传感器安装在施工头盔或便携式设备上。

    优点

    • 阅读速度
    • 节能
    • 轻便

    缺点

    • 价格昂贵
    •  仅红外灵敏度
    • 对热噪声敏感
  • 在什么情况下使用FPA传感器?

    Teledyne FPA图像传感器
    Teledyne FPA图像传感器

    FPA传感器的主要优点是其非常高的灵敏度和出色的图像质量。但是,图像分辨率不是很高(通常为320 x 240像素)。这种图像传感器非常大而且很昂贵,可以用于武器制导和检查摄像机,以及空间和医学成像。

    优点和缺点:

    极高的敏感度+++

    卓越的图像质量+++

    价格更昂贵 – – –

    图像分辨率 – – –

    大尺寸传感器 – – –

  • 应该选用哪种通信接口?

    Vision Research机器摄像机接口
    Vision Research机器摄像机接口

    确定了所需传感器的类型后,需要选择要使用的通信接口。以下是摄像机制造商提供的主要通信接口。每种接口都有优点和缺点:

    –USB 2.0 :这种较便宜的系统需要通过电缆连接到摄像机(最长可以达到5米)。在理论传输量高达480mbps的情况下,该系统对于数据传输来说可能是不可靠的。现在已被USB 3.0取代

    –USB 3.0:此接口与USB 2.0具有相似的功能,但具有更高和更可靠的传输量。

    –CameraLink:此通信接口具有非常高的传输量(高达6 Gbits/s),非常适合高分辨率。价格较高。 电缆长度可以达到10米。

    –GigE(或Giga以太网):这种比较便宜的通信接口的传输量高达1 Gbit/s,如果您需要较长的电缆长度(它可以达到100米),就可以选择这种接口。

    –PoE(或以太网供电):它的传输量可达1 Gbit/s,其主要优点是可以在进行数据通信时为摄像机供电。

    –VGA(视频图形阵列):VGA卡考虑到640×480的分辨率。它们可以传送多达256种颜色。这个接口开始消失了。

    可用的通信接口:

    • USB 2和3
    • CameraLink
    • GigE(千兆以太网)
    • PoE
    • VGA
    • FireWire
    • PAL/NTSC
  • 多少像素数可以满足实际需求?

    Baumer 1200万像素机器摄像头
    Baumer 1200万像素机器摄像头

    摄像机越灵敏,即使在弱光条件下,图像也会越清晰。因此,图像的质量取决于摄像机的灵敏度和图像分辨率。像素数越高,图像就越清晰越精确。如果您想观察精确的细节,我们建议你使用分辨率超过100万像素的相机。还应该注意的是,H.264格式非常大。

    另外,现在百万像素的摄像头已经变得非常普遍而且价格适中。

  • 机器视觉摄像机的主要用途是什么?

    Microscan机器视觉摄像机
    Microscan机器视觉摄像机

    机器视觉摄像机可以用于各种应用。它们可以用于生产控制、对象流管理、表面检查(为此,摄像机必须安装在显微镜上)、电子元件制造或机器人引导。每种应用都有一个适合的摄像头。

    例如,要管理包装生产线的生产流程,只需要一台CCD摄像机,这是一项低成本的投资。在这种情况下,主要焦点在于以每秒帧数(fps)为单位的摄像机扫描速度以及其分辨率(以百万像素为单位)。注意,CCD摄像机适用的应用也可以由CMOS相机管理,但价格更昂贵。

    FPA摄像机的高精度使其可以用于制导和医学成像。

    如果您需要使用摄像头来识别和测量热流,我们推荐使用微辐射热计摄像头。

  • 摄像机可以达到什么性能水平?

    Machine Vision Plus工业摄像机
    Machine Vision Plus工业摄像机

    在摄像机中,电子设备对性能的影响要小于传感器本身。

    有些摄像机可能具有良好的图像分辨率且灵敏度较弱,由于传感器的灵敏度较弱而几乎没有热噪音。

    另一方面,其他相机则需要高灵敏度,才能在弱光条件下产生可见光图像,而没有异常的分辨率,但由于传感器灵敏度高,因此存在有热噪音的风险。

    最后,不要忘记镜头对摄像机的重要性。它们的光学质量、最大光圈和焦距直接影响传感器成像的质量。

    摄像机的价格和性能紧密相关。

    影响摄像机性能的因素

    • 感光度(ISO)
    • 分辨率(以像素为单位)
    • 速度(以每秒帧数为单位)
    • 热噪音(来自传感器)
    • 空间要求
  • 什么是智能摄像机?

    EVT智能摄像机
    EVT智能摄像机

    智能摄像机是一种可以拍摄和解析图像的相机。

    这种摄像机有很多优点。

    首先,它们在图像处理和解析方面是自主的(不需要连接到计算机)。

    此外,在解析图像后,他们可以控制自动操作并干预他们正在监视的过程。

    最后,这些相机非常紧凑,因此不占用太多空间。 很容易安装在生产线上。

    智能摄像机的优点:

    • 自主(嵌入式智能)
    • 集成图像处理
    • 综合图像解析
    • 自动化操作数码控制
    • 节省空间
    • 简化安装
  • 趋势

    Kappa机器视觉摄像机
    Kappa机器视觉摄像机

    首先,近年来图像传感器取得了很大的进步。未来的趋势是会有越来越多的像素,以获得更好的分辨率,同事也有更高的灵敏度(背光图像传感器)。在CCD技术方面,传感器的效率越来越高,并且与CMOS技术传感器有着越来越多的共同特点。可以有更好的图像分辨率,也限制了低光照下的热噪音。

    在通信接口方面,它们传输数据的速度越来越快。使得可以长时间共享高分辨率图像而又不损失质量,同时又保留在工业环境中。未来几年的趋势是无线传输数据,即使用Wifi。

    最后,几乎所有的制造商都在他们的产品目录中提供智能摄像机。他们能够处理图像、解析图像并直接控制自动操作。这是当前的强劲趋势,为摄像机提供了越来越多的自主权和智能。

    摄像机趋势

    • 高分辨率
    • 高灵敏度
    • 沟通快捷
    • 嵌入式智能
    • 自主
    • 小型化

     

相关采购指南
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
没有评论

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注