重庆DALSA工业相机维修视觉系统
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智能工业相机与一般工业相机区别在哪里? 智能相机与工业相机区别,简言之:智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统;而工业相机是机器视觉系统的组成部分之一。 智能工业相机中图像采集单元的主要功能是什么? 在智能相机中,图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS 相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像,并输出至图像处理单元。 智能工业相机中图像处理单元起什么作用 在智能工业相机中,图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储,并在图像处理软件的支持下进行图像处理。 智能工业相机中图像处理软件的主要作用是什么?
图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下,完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中,以上算法都封装成固定的模块,用户可直接应用而无需编程。 智能工业相机中网络通信装置起什么作用? 网络通信装置是智能相机的重要组成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太信装置,并支持多种标准网络和总线协议,从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
如何来提高工业相机的灵敏度?
工业相机的灵敏度是可以通过设置工业相机的以下功能来实现的:
提高工业相机灵敏度的技术
名称
功能
技术要点
Bining功能
灵敏度提高,分辨率降低,帧速提高:适合光强较弱而分辨率要求较低的场合
提供帧、行、列同步信号,设置合并电路或合并软件
像增强
使微光图像得到显著增强,适合弱光场合
用像增强器提高图像亮度
增透膜技术
使入射光的反射率降为0,限度的利用入射光
在感光芯片表面镀增透膜,利用光的折射原理提高光的透过率
普照CCD
增强成像器件的灵敏度,适合弱光场合
减薄成像器件的厚度,光从感光芯片背面入射
微透镜
提高像素灵敏度,降低像素噪声,提高有效填充因子
在感光像元上添透镜
片内倍增
增加载流子数量,提高相机的响应度
通过倍增寄存器实现片内电荷能量倍增,激发更多的载流子
时间延迟积分(TDI)
通过多级曝光,提高相机的响应
N级TDI CCD的曝光时间是单级CCD的N倍,从而CCD的响应度也相应的增加N倍
如何通过调整工业相机来提高图像质量?
在机器视觉系统中,相机需要采集图像,有时候采集的图像质量一般,这就需要我们通过调整工业相机的一些功能参数来提高图像质量,以下技术可提高图像质量。
提高图像质量的基本技术
名称
功能
技术要点
电子曝光
消除曝光饱和、减小光晕、减小像模糊,提取运动目标图像
感光器件中设置曝光控制门
抗光晕
消除像素光晕,避免满阱以上的电荷溢出到相信像素中,凸高图像清晰度
缩短曝光时间,但是有时候并不有效;
将每个像素互相隔离起来;
在每个像素旁,建立溢出过多的光电荷沟道
多模式输出
线形模式、双斜率模式、对数模式或者Y校正模式
设置的电路或软件,以实现多模式输出
数字变焦
实现类似光学变焦的效果,图像质量并有明显提升
利用内插对图像进行放大
白平衡
消除颜色失真,提高图像颜真度
利用对标准拍板、在标准光源下成像,修正三基色通道RGB的加权系数
工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的,实际成像目标外的信号。根据欧洲相机测试标准EMVA1288中,定义的相机中的噪声从总体上可分为两类:一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声,也叫散粒噪声(shot noise),这种噪声对任何相机都是相同的,不可避免,尤其确定的计算公式。(就是:噪声的平方=信号的均值)。第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声,它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声,每台相机的固有噪声都不一样。另外,对数字相机来说,对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声,量化位数越高,噪声越低。
相机的动态范围表明相机探测光信号的范围,动态范围可用两种方法来界定,一种是光学动态范围,指饱和时大光强与等价于噪声输出的光强的比值,由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围,他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值,不随外界条件变化而变化。在线性响应去,相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值:
动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号
动态范围可用倍数、dB或Bit等方式来表示。动态范围大,则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。