选择合适的机器视觉相机

相机用于捕获用于诸如机器视觉或机器自动化的许多成像应用的对象或位置的图像。摄像机是与成像镜头接口的成像组件。它们包含旨在以成像镜头聚焦的光图像的传感器。相机采用多种图像传感器格式构建,例如适用于几乎任何相机成像应用的CCD或CMOS传感器。它们广泛用于生产控制,物体流动管理和显微镜。本指南不治疗监控摄像头,这将分别处理。

查看机器视觉摄像头

  • 如何选择机器视觉相机?

    IDS machine vision camera
    IDS machine vision camera

    选择机器视觉摄像头时,有几个重要因素考虑到。首先,重要的是要确保所选择的相机适合您正在寻找的应用程序。用于生产控制的相机不会具有与机器人引导的相机相同的特性。

    Next it is important to take into account the inspection spectrum necessary for your application: will you need infrared or ultraviolet vision for example?

    您还需要在不同的传感器之间进行选择:CCD,CMOS,微生物计,FPA等。

    最后,必须从其中的许多接口中选择正确的通信接口:USB 2.0,USB 3.0,GigE,Camera Link,PoE和VGA。

    The choice of each of these features will depend on both your application and your budget.

    选择机器视觉摄像头时要检查

    • 应用程序
    • inspection spectrum
    • 图像传感器
    • communication interface
  • 您检查的目的是什么?

    Lumasence红外机视觉相机
    Lumasence红外机视觉相机

    您的机器视觉摄像头必须适用于您的预期用途。这意味着您的优先事项必须清楚地定义检查的目标以及哪种类型的辐射将最能允许您提取您正在寻找的信息。这种辐射将确定相机观察的必要检查谱。例如,如果您的相机用于过程监控,则可能需要在可见光范围内相当宽的检查光谱,而炉子摄像机将需要红外线较窄的光谱。

    有几种类型的相机具有不同的观察光谱:仅对可见元素,红外线(允许热视力),X射线(允许柔软物质的交叉,对医学成像非常有用),紫外线(也很广泛地)用于医学成像)和多光谱摄像头(它们具有最宽的检查谱,因为它们包括所有其他类型的光谱)。

    Since the object or process to be observed is in an industrial environment, it is necessary to take into account the integration of the camera (and the protection of fragile elements). As such, a camera for furnaces will be integrated in a protective casing that can resist high temperatures.

    Points to check depending on the aim of your inspection

    • 最合适的辐射
    • the camera’s inspection spectrum
    • integration of the camera in the industrial environment
    • communication interface
  • 您应该为您的相机使用哪种传感器?

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

    有四种类型的图像传感器s:CCD传感器,CMOS传感器,微致频仪和焦平面阵列(FPA)传感器。要找到合适的传感器,重要的是要提前定义您需要的检查频谱。例如,CCD传感器不能使用红外成像。您的选择也将由您寻找的质量确定,您拥有的预算。

    图像传感器的类型:

    • CCD
    • CMOS
    • FPA.
    • 微泡仪
  • 您应该选择CCD传感器?

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

    CCD传感器廉价。它们具有非常好的价格/质量价值的优点。然而,他们的检查谱对可见元素仅敏感。另外,它们具有对眩光非常敏感的缺点,并且具有多种寄生电子,其温度急剧增加。因此,需要冷却CCD传感器以避免热噪声。应该指出的是,现代CCD传感器具有更先进的技术,使其质量更高,接近CMOS传感器的技术。

    例如,CCD传感器广泛用于扫描仪。

    优点缺点:

    +++ price/quality value

    - - 仅对可见元素敏感

    - - - 眩光敏感

    - - 噪音敏感温度

  • 您应该什么时候选择CMOS传感器?

    Photon Focus CMOS image sensor
    Photon Focus CMOS image sensor

    CMOS sensors are more expensive than CCD sensors and offer several advantages. Firstly, they are superior quality compared to CCD sensors (although the technology of the latest generation of CCD sensors brings them closer to CMOS sensors). What’s more, they are adapted to low-light vision. A low light level will therefore not pose any problem. They also have a higher reading speed than most CCD sensors and are energy-efficient.

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

    优点缺点:

    +++优越的品质

    +++ infrared sensitivity

    +++ glare resistance

    +++ reading speed

    +++节能

    - - - 昂贵

  • 您应该什么时候选择微泡计传感器?

    Chauvin Arnoux微生物计相机
    Chauvin Arnoux微生物计相机

    Microbolometer sensors are only used for thermal cameras and use mainly infrared radiation. Microbolometer cameras are lightweight and energy efficient and allow for extremely fast output communication. That said, they are very expensive. Additionally, they are less sensitive than cooled temperature sensors as, like with CCD sensors, the number of parasitic electrons increases with temperature. This can cause resolution problems. It should be noted however that the current technology tends to solve these problems making microbolometer sensors more efficient.

    Thanks to their light weight, small size and low power use, microbolometer sensors can be mounted on construction helmets or portable devices.

    优点

    • 阅读速度
    • 高效节能

    DISADVANTAGES

    • expensive
    • infrared sensitivity only
    • sensitive to thermal noise
  • When should you choose a FPA sensor?

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

    FPA传感器的主要优点是它们非常高的灵敏度和卓越的图像质量。但是,图像分辨率不是很高(通常为320×240像素)。这些图像传感器非常大而昂贵,并且用于武器引导和检查摄像机,以及空间和医学成像。

    优点缺点:

    +++非常高的灵敏度

    +++卓越的图像质量

    - - - 非常贵

    - - 弱图像分辨率

    – – – large sensor size

  • Which communication interface should you use?

    视觉研究机相机连接
    视觉研究机相机连接

    在确定所需的传感器类型后,您需要选择要使用的通信接口。这些是相机制造商可获得的主要通信接口。每个人都有优势和缺点:

    - USB 2.0:这种廉价的系统需要通过电缆连接到相机(可高达5米)。凭经理吞吐量高达480 Mbps,该系统可能对数据传输不可靠。它现在已被USB 3.0所取代

    – USB 3.0: this interface has similar features to USB 2.0, but has a higher throughput and more reliable transmission.

    - icalAldink:此通信接口具有非常高的吞吐量(最多6 Gbits / s),并且非常适合高分辨率。然而,它非常昂贵。电缆长度可达10米。

    - GigE(或Giga以太网):这个非常便宜的通信接口的吞吐量高达1 Gbit / s,如果需要长电缆长度(它可以达到100米),则是有利的。

    – PoE (or Power Over Ethernet): it can have a throughput of up to 1 Gbit/s, and its main advantage is that it can supply power to the camera as data communication takes place.

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

    可用通信接口:

    • USB 2 & 3
    • 亚拉姆纳米尔
    • 吉埃
    • po
    • VGA
    • FireWire
    • PAL / NTSC.
  • 你真的需要多少百万像素?

    Baumer 12-megapixel工业相机
    Baumer 12-megapixel工业相机

    相机更敏感,更清晰的图像即使是弱光也是如此。因此,图像的质量取决于相机的灵敏度和图像分辨率。百万像素的数量越高,锐利和更精确的图像就会。如果您想观察精确的细节,我们建议您使用高于1万像素以上的分辨率的相机。还应注意,H.264格式非常强大。

    一种lso note that megapixel cameras have become very common and affordable nowadays.

  • 机器视觉相机的主要应用是什么?

    Microscan机器视觉相机
    Microscan机器视觉相机

    机器视觉摄像头可用于各种应用。它们可用于生产控制,物体流量管理,表面检查(为此目的,相机必须安装在显微镜上),电子元件制造或机器人引导。每个应用程序都有一个合适的相机。

    例如,为了管理包装线的生产流程,您只需要一个CCD摄像头,这是一种低成本的投资。在这种情况下,主焦点是每秒帧(FPS)的相机扫描速度及其分辨率(百万像素)。请注意,CCD摄像机适合的应用程序也可以由CMOS相机管理,但它们更昂贵。

    FPA摄像机的非常高精度使它们可以用于引导和医学成像。

    如果您需要相机来识别和测量热流,我们建议我们推荐微生物计摄像头。

  • 您可以使用相机实现哪些级别的性能?

    机器视觉加上机视觉相机
    机器视觉加上机视觉相机

    In a camera, electronics have less influence on performance than the sensor itself.

    Some cameras can have good image resolution with weak sensitivity, with almost no thermal noise due to the sensor’s weak sensitivity.

    另一方面,其他相机将需要高灵敏度以在低光条件下产生可见的图像,而不会分辨率是特殊的,但由于高传感器灵敏度导致的热噪声风险很高。

    Finally, do not forget the importance of the lenses attached to the camera. Their optical quality, maximum aperture and focal length directly affect the quality of the images formed on the sensor.

    The price and performance of a camera are strongly linked.

    影响相机性能的因素

    • 敏感度(ISO)
    • 分辨率(以像素为单位)
    • 速度(每秒帧)
    • thermal noise (from the sensor)
    • 空间要求
  • 什么是智能相机?

    ETV smart camera
    ETV smart camera

    一种智能相机is a camera that can take and interpret images.

    这些摄像机提供了几个优点。

    首先,他们是自治在图像的过程ing and interpretation (it is not necessary to connect them to a computer).

    另外,在解释图像之后,它们可以控制自动操作并在它们正在监视的过程中进行干预。

    最后,这些相机非常紧凑,因此不要占用太多空间。它们很容易在生产线上安装。

    智能相机的优点:

    • autonomous (embedded intelligence)
    • 集成图像处理
    • 集成图像解释
    • 自动操作的数字控制
    • reduced space requirement
    • 简化安装
  • 趋势

    Kappa机器视觉相机
    Kappa机器视觉相机

    First of all, image sensors have made great strides in recent years. The trend is to have more and more pixels for better resolution but also to have greater sensitivity (backlit image sensors). With regard to CCD technology, sensors are becoming more and more efficient and now share more and more features with CMOS technology sensors. This results in better image resolution, but also a limitation of thermal noise at low light levels.

    在通信接口方面,它们正在越来越快地传输数据。这使得可以在长距离中共享高分辨率图像而不会损失质量,同时留在工业环境中。未来几年的趋势将是无线传输数据,即使用WiFi。

    最后,几乎所有制造商都在他们的目录中提供智能摄像机。他们能够处理图像,解释它们并直接控制自动操作。这是一个强大的当前趋势,为相机提供了越来越多的自主和智慧。

    最新的相机趋势

    • 高分辨率
    • 高灵敏度
    • 更快的沟通
    • 嵌入式智慧
    • 自治
    • miniaturization
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