选择合适的机器视觉摄像机

在选择机器视觉摄像机时，有几个重要因素需要考虑。首先，确保你选择的相机适合你正在寻找的应用程序是很重要的。用于生产控制的摄像机不会具有与用于机器人引导的摄像机相同的特性。

接下来，重要的是要考虑到您的应用程序所需的检测光谱:例如，您需要红外或紫外线视觉吗?

你还需要选择不同的传感器:CCD、CMOS、微辐射热计、FPA等。

最后，从USB 2.0、USB 3.0、GigE、Camera Link、PoE和VGA等多种接口中选择合适的通信接口至关重要。

这些特性的选择取决于您的应用程序和预算。

您的机器视觉摄像机必须适应您的预期用途。这意味着你的首要任务必须是明确界定你的检查目标，以及哪种类型的辐射最能让你提取你想要的信息。这种辐射将决定必要的检查频谱，为您的相机的观察。例如，如果您的相机用于过程监督，那么在可见球体中可能需要一个相当宽的检查光谱，而在火炉摄像机中则需要一个较窄的红外光谱。

有几种不同观测光谱的相机:只对可见元素敏感的相机，红外(允许热视觉)，x射线(允许软物质穿过，因此对医学成像非常有用)，紫外线(也广泛用于医学成像)和多光谱相机(它们有最宽的检查光谱，因为它们包括所有其他类型的光谱)。

由于要观察的对象或过程是在工业环境中，因此有必要考虑相机的集成(以及对脆弱元素的保护)。因此，用于熔炉的摄像头将集成在一个可以抵抗高温的保护外壳中。

有四种类型图像传感器: 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，提前确定你需要的检测光谱是很重要的。例如，CCD传感器不能使用红外成像。你的选择也取决于你所追求的质量和你的预算。

CCD传感器价格低廉。它们的优势是价格实惠/质量上乘。然而，他们的检测光谱只对可见元素敏感。此外，它们的缺点是对眩光非常敏感，并且有许多随温度急剧增加的寄生电子。因此，有必要对CCD传感器进行冷却，以避免热噪声。值得注意的是，现代CCD传感器拥有更先进的技术，使得它们的质量更高，接近CMOS传感器。

例如，CCD传感器被广泛应用于扫描仪。

CMOS传感器比CCD传感器更贵，并且有几个优点。首先，与CCD传感器相比，它们的质量更好(尽管最新一代CCD传感器的技术使它们更接近CMOS传感器)。更重要的是，它们适应了弱光视力。因此，低亮度不会造成任何问题。它们的读取速度也比大多数CCD传感器高，而且节能。

CMOS传感器与CCD传感器竞争，并且用于相同的应用(扫描仪，实验室，包装线监控等)。

微测辐射热计传感器仅用于热成像相机，主要使用红外辐射。微测辐射热计相机重量轻、节能，允许极快的输出通信。也就是说，它们非常昂贵。此外，它们的灵敏度比冷却温度传感器低，就像CCD传感器一样，寄生电子的数量随着温度的增加而增加。这可能会导致解决问题。然而，应该指出的是，目前的技术倾向于解决这些问题，使微测辐射热计传感器更有效。

由于其重量轻、体积小、功耗低，微辐射热计传感器可以安装在施工头盔或便携式设备上。

FPA传感器的主要优点是其非常高的灵敏度和卓越的图像质量。然而，图像分辨率不是很高(一般是320 x 240像素)。这些图像传感器体积很大，价格昂贵，用于武器制导和检查摄像机，以及空间和医学成像。

在确定您需要的传感器类型之后，您将需要选择将要使用的通信接口。这些是相机制造商提供的主要通信接口。每一种都有优点和缺点:

- USB 2.0:这个便宜的系统需要通过电缆连接到相机(可以高达5米)。由于理论上的吞吐量高达480mbps，这个系统对于数据传输来说可能是不可靠的。现在它已经被USB 3.0超越了

—USB 3.0:该接口具有与USB 2.0类似的特性，但具有更高的吞吐量和更可靠的传输。

- CameraLink:该通信接口具有很高的吞吐量(高达6gbits /s)，非常适合高分辨率。然而，它非常昂贵。电缆长度可达10米。

- GigE(或Giga Ethernet):这种非常便宜的通信接口的吞吐量高达1 Gbit/s，如果您需要较长的电缆长度(它可以达到100米)，这是非常有利的。

—PoE(或Power Over Ethernet):其吞吐量可达1gbit /s，其主要优点是在进行数据通信时可以为摄像机供电。

- VGA(视频图形阵列):VGA卡考虑640×480的分辨率。它们可以传达多达256种颜色。该接口开始消失。

在相机中，电子对性能的影响小于传感器本身。

有些相机可以在灵敏度较弱的情况下获得良好的图像分辨率，由于传感器的灵敏度较弱，几乎没有热噪声。

另一方面，其他相机将需要高灵敏度，在低光条件下产生可见图像，分辨率不高，但由于传感器的高灵敏度，有很高的热噪声风险。

最后，不要忘记相机镜头的重要性。它们的光学质量、最大孔径和焦距直接影响在传感器上形成的图像质量。

相机的价格和性能是紧密相关的。

一个智能摄像头是一种可以拍摄和解释图像的相机。

这些相机有几个优点。

首先，它们在图像处理和解释方面是自主的(没有必要将它们连接到计算机上)。

此外，在解释图像后，他们可以控制自动操作，并干预他们正在监控的过程。

最后，这些相机非常紧凑，因此不占用太多空间。它们很容易安装在生产线上。

首先，图像传感器近年来取得了长足的进步。趋势是越来越多的像素以获得更好的分辨率，但也有更高的灵敏度(背光图像传感器)。在CCD技术方面，传感器的效率越来越高，与CMOS技术传感器共享的特性越来越多。这样可以获得更好的图像分辨率，但也限制了低光水平下的热噪声。

在通信接口方面，它们传输数据的速度越来越快。这使得在保持工业环境的同时，可以远距离共享高分辨率图像而不损失质量。未来几年的趋势将是无线传输数据，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相机。他们能够处理图像，解释图像并直接控制自动操作。这是一个强大的趋势，给相机越来越多的自主权和智能。