相机分类
=====================================================================================
1.1.分类
感光芯片：有CCD和CMOS两种
模拟相机：用于电视和监控，通用性好、成本低，分辨率低、采集速度慢，易受噪声干扰
数字相机：输出标准：IEEE1394;USB2.0;DCOM3;RS-644 LVDS;Camera Link LVDS;千兆网
面阵相机:
像元按行列整齐排列，每像元对应图像一个像素点，分辨率就是指像元的个数
Bayer 彩色 —— 软件计算 ——灰度输出
Bayer 彩色 —— 相机硬件计算 —— 符合模拟彩色输出
Bayer 彩色 —— 相机硬件计算 —— RGB分量输出
3-CCD 彩色 —— 分别获取彩色信息 ——RGB输出或模拟输出
线阵相机:
只有一行像元，每次只采集一行图像数据,当像机与物体纵向相对运动时才能得到二维图像
用于连续运动，适合运动速度较快、分辨率较高情况
单CCD Bayer 彩色
3-CCD 彩色
3-CCD 棱镜彩色
工业相机镜头焦距：# 常规有6mm, 8mm, 12mm,16mm,25mm ,35mm , 50mm,75mm.
镜头焦距 1/3"CCD 1/4"CCD
2.8mm 89.9° 75.6°
3.6mm 75.7° 62.2°
4.0mm 69.9° 57.0°
6.0mm 50.0° 39.8°
8.0mm 38.5° 30.4°
12mm 26.2° 20.5°
16mm 19.8° 15.4°
25mm 10.6° 8.3°
35mm 5.3° 4.1°
=====================================================================================
1.2.相机工作方式
1.2.1.面阵相机的工作模式
1).连续模式：曝光时间不超过传输时间;帧速率独立于曝光时间不变;内部曝光控制
2).伪连续模式：曝光时间可以超过传输时间;帧速率等于(曝光 + 传输)时间的倒数;传输数据量大时采用
3).触发模式：内部曝光控制;外部触发;有一段延时才会获取图像
4).异步复位模式：要求处于异步工作模式下;;无延迟得到当前图像;采集卡送给相机曝光信号
5).可编程控制模式：外部曝光控制;相机控制延迟时间;可编程控制曝光时间;
6).长时间积分模式：外部或内部曝光控制;曝光时间长于传输时间;相当于多图累加，增加亮度，凝胶、暗室操作多用
1.2.2.线阵相机的工作模式
1).固定线扫描速度连续模式：
Fixed line rate固定扫描速度;目标物体以恒定速度运行;线扫描速度取决于行同步信号的频率
2).可变线扫描速度触发模式：
Line trigger线触发;目标物体运行速度不定;线扫描速度取决于外部触发脉冲时间
3).可变线扫描速度可变帧大小模式：
Line trigger线触发 + Frame trigger场触发;目标物体运行速度不定且大小不固定;线扫描速度取决于外部触发脉冲时间
=====================================================================================
2.选择工业相机原则：
2.1.合适的分辨率
# 根据目标要求精度，反推出相机像素精度。
相机单方向分辨率=单方向视野范围除以理论精度
系统像素精度=视场(长或宽)/相机分辨率(长或宽)
实例1：视野=10mm*10mm，要求精度0.02mm/pixel 单向分辨率=10/0.02=500*4=2000
#考虑相机边缘视野畸变及系统稳定性，用4-8个像素单位对应一个测量精度值 相机分辨率=2000*2000= 400万，选500万像素相机
实例2：视场10mm*7.5mm，相机130万像素
相机分辨率=1280*960pixel
像素精度=10mm/1280pixel= 0.0078mm/Pixel
2.2.足够相机帧率
测试运动物体选择帧数较高相机，分辨率越高，帧数越低
2.3.合适的镜头
选择镜头支持CCD尺寸>=相机CCD传感器芯片尺寸
安装座C、CS或F型接口也要匹配，同时考虑镜头的工作距离，是否留有足够空间
2.4.相机接口PCI插槽带宽
相机接口 带宽
1394A 50MB/s
1394B 100MB/s
USB2.0 60MB/s(一般40 MB/s)
USB3.0 625MB/s(一般150MB/s)
Gigabit network 125MB/s
插槽类型 带宽
PCI 132MB/s (PCI插槽有PCI 32bit和PCI 64bit)
PCI-E(1 lane-x1) 250MB/s (一般200 MB/s)
PCI-E(4 lane-x4) 1GB/s
PCI-E(8 lane-x8) 2GB/s
PCI-E(16 lane-x16) 4GB/s
图像采集卡数据率(点频)>= 1.2 x相机数据率
相机数据率(像素时钟)=相机分辨率x相机帧频< /FONT>
相机接口带宽大于图像采集卡数据率
插槽带宽 > 图像采集卡数据率 > 相机接口的带宽 > 1.2 x相机数据率
2.5.工业CCD相机芯片靶面尺寸计算:1英寸=16mm
1"CCD尺寸= 长12.8mm × 宽9.6mm = 对角线16mm 之对应面积;三边比例4:3:5
CCD Size:
1）1/2" CCD的对角线就是 1"的一半为8mm，面积约为 1/4；
2）1/4" CCD的对角线就是 1"的1/4，即为 4mm，面积约为1/16
=====================================================================================
