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。
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。
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
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
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 – – –
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 – – –
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
缺点
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 – – –
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：
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。
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
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：
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
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