前言
机器视觉系统是工业电子发展与应用不可或缺的一部分,而选择合适的工业相机(工业照相机)又是机器视觉系统设计中的重要环节,因为工业相机(工业相机参数)是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号。它不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。USB工业相机(CCD工业相机)作为其中一种,已受到人们越来越多的喜爱。并且广泛应用于工业检测、机器视觉和显微镜领域。了解USB工业相机可以帮助我们更好的使用它,作者通过搜集整理资料分别对USB uEye RE与五百万像素USB工业相机作了具体介绍。
两种不同类型的USB工业相机介绍
USB工业相机USB uEye RE
USB uEye RE系列是符合IP65/67防护级别的外壳坚固的USB2.0相机,它是在灰尘和潮湿环境中使用的理想选择。USB uEye RE也有带光耦隔离的触发输入和闪光灯输出,和一系列不同分辨率的CCD和CMOS感光芯片。USB uEye RE系列在功能和性能上可与USB uEye SE系列相媲美。
USB工业相机USB uEye RE的特点
USB2.0接口
高性能工业级CCD和CMOS芯片
通用的输入,光藕隔离,适用于外触发输入控制
数字的输入,光藕隔离,适用于输出控制闪光灯
采用坚固的外观设计
达到IP65/IP67级别的防护需要
外观精致小巧,C接口
产品列表
The Imaging Source五百万像素USB工业相机
五百万像素USB工业相机采用CMOS感光芯片,有黑白和彩色两大类。最高分辨率2592x1944,最高帧速率78fps。用户可通过相机控制软件IC Capture根据需要选择不同档位的分辨率,设定拍摄区域及拍摄速率。从而实现了一台相机就能满足不同分辨率/帧速率的拍摄需求,尽可能地为机器视觉系统集成商节约了成本。
下表列出了在不同分辨率下五百万像素USB工业相机所能达到的最大帧速率:
与The Imaging Source其它系列的USB工业相机一样,五百万像素USB工业相机也具有质量可靠、性价比高的特点。部分款型提供外触发和数字I/O接口。坚固的机身外壳使相机适用于极端工业应用场合。而完善的配套软件和软件开发工具包则使得相机操作简单,便于集成。
The Imaging Source五百万像素USB工业相机的尺寸较其它款型更加小巧,宽、高、厚分别为36mm x 36mm x 23mm。OEM版本的尺寸更为灵巧。该系列USB工业相机小型化的机身体积使其更适用于空间狭窄的机器视觉系统。
五百万像素USB工业相机可利用软件Windows XP/Visa/Win7 平台驱动程序,LabView、Halcon、DirectX、Twain 及 WDM 类型驱动程序,软件开发工具包(SDK)IC Imaging Control、和控制软件 IC Capture。终端用户软件 IC Capture等设置相机参数,显示实时影像,捕捉单张图像、图像序列或视频。其中IC Imaging Control 含有一套.NET组件、一套 ActiveX 组件、和一个 C 类库,可以让程序开发人员只利用几行代码就可以把USB工业相机集成到自己的应用程序中,实现USB工业相机操控。
选用工业相机时需要考虑的主要参数
1. 分辨率(Resolution):相机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字相机机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟相机机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480。
2. 像素深度(Pixel Depth):即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字相机机一般还会有10Bit、12Bit等。
3. 最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):相机机采集传输图像的速率,对于面阵相机机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机机为每秒采集的行数)。
4. 曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵相机机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字相机机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒,高速相机机还可以更快。
5. 像元尺寸(Pixel Size):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机机靶面的大小。目前数字相机机像元尺寸一般为3μm-10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。
6. 光谱响应特性(Spectral Range):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。