在工業相機的實際應用中,經常會看到面陣工業相機和線陣工業相機的這樣的詞匯,很多人分不清其概念,經常在選擇時無所適從,張冠李戴,接下來我們帶大家一起了解這兩種傳感器的工業相機有什么區別,工業相機按照傳感器的結構特性可以分為線陣相機、面陣相機,本文簡單介紹下這兩種相機的應用細節。線陣工業相機:顧名思義是呈“線”狀的,雖然也是二維圖像,但極長,幾K的長度,而寬度卻只有幾個象素而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機,一是被測視野為細長的帶狀,多用于滾筒上檢測的問題。二是需要極大的視野或極高的精度。而在第二種情況下就需要用激發裝置多次激發工業相機,進行多次拍照,再將所拍下的多幅“條”形圖像,合并成一張巨大的圖。因此,用線陣型工業相機,必須用可以支持線陣型工業相機的采集卡。線陣型工業相機價格昂貴,而且在大的視野或高的精度檢測情況下,其檢測速度也慢,一般相機的圖像是400K~1M,而合并后的圖像有幾個M這么大,速度自然就慢了,慢功出細活嘛。由于以上這兩個原因,線陣相機只用在極特殊情況下的工業、醫療、科研與安全領域的圖像處理。面陣工業相機:相機像素是指這個工業相機總共有多少個感光晶片。相機鏡頭光暈可以為照片創造更柔和,更有機的感覺。松江區3D結構光相機
由于生產工藝的限制,單個面陣CCD的面積很難滿足一般工業測量對視場的要求。線陣CCD的優點是分辨率高,但用線陣CCD采集二維圖像,必須伴隨著掃描運動,為了確定圖像各像素在被測物體上的對應位置,必須伴隨著光柵等裝置來記錄線陣CCD各掃描線的坐標。一般來說,這兩個要求導致線陣CCD獲取圖像存在以下缺點:圖像采集時間長,測量效率低;由于掃描運動和相應位置反饋環節的存在,增加了系統的復雜度和成本;掃描運動精度的影響可能會降低圖像精度, 終會影響測量精度。目前,線陣CCD加掃描運動**圖像的方案仍被 采用,尤其是在視場大、圖像分辨率高的情況下,甚至無法被面陣CCD所取代。然而,只有高分辨率并不能保證高的圖像識別精度。尤其是線陣CCD**的圖像雖然分辨率較高,但由于受到掃描運動精度的影響,其圖像比面陣CCD更為特殊。因此,在圖像識別中,既要充分利用高分辨率的優勢,又要克服算法中掃描運動的影響,使機械傳動的誤差不會直接影響 終的圖像識別精度。松江區3D結構光相機外線陣相機非常適合測量場合,這要歸功于傳感器的高分辨率 , 它可以準確測量到微米。
ICCD是新一代增強型相機,靈敏度非常高,可進行單光子探測,適用于UV、VS、NIR等多種波段。具有納秒級門控和相關控制模塊為微光及時間分辨提供可靠的性能保證。ICCD主要由像增強器和CCD耦合而成,包括像增強器,CCD和中繼耦合組件等幾部分;入射光經過物鏡打到像增強器的光陰極上,由于光電效應轉換成電子圖像,電子圖像耦合到微通道板,在微通道板的每個光纖通道內電子不斷撞擊,產生約100倍的電子,放大的電子從微通道板射出撞擊熒光屏,重新激發出光子圖像,再經過中繼器投射在CCD上成像。像增強器與CCD的耦合及微通道板的結構示意圖。對于ICCD而言,其像增強器門控裝置所能產生超短的曝光時間才是其在具體應用中的比較大特點,也是SCMOS,EMCCD,制冷CCD等其他高靈敏度相機所不能比擬,不能取代的。但是ICCD是通過光電陰極實現光電轉換的,因此峰值量子效率不超過50%,并且由于微通道板和熒光屏的存在,而降低了空間分辨率。
高光譜成像相機有兩種類型:線掃描相機和面陣相機。線掃描相機集成了線性1D傳感器,并提供了超過40,000線/秒的高幀率優勢,因此非常適合流水線上的在線檢測應用。當與人工智能(AI)結合用于缺陷識別或模式識別時,線掃描相機是檢測系統的重要價值部分,因為其高采集速度實現了基于AI的分類和缺陷識別任務。面陣掃描相機集成了2D傳感器,通過生成整個場景的快照圖像來提供豐富的空間信息。典型的面陣掃描InGaAs相機具有QVGA或VGA格式。這種相機可以快速捕獲許多圖像,并提供大的視野,適用于農業中的大面積成像應用。高光譜成像相機還廣泛應用于食品檢驗、安全、塑料分類和藥物檢測。大多數相機的傳感器上都有冷卻功能,可以降低噪音和暗電流,提高整體圖像質量。板載存儲器或用戶可訪問的FPGA也可以實現高光譜相機的定制。 相機的鏡片怎么選呢?
在單光子成像的相機中,由于信號光子稀少,因此圖像質量受背景光子的影響很嚴重。當前的一些少光子成像技術利用一些背景噪聲去除算法,可以在背景-信號光子比(BSR;RBSR)小于25的條件下恢復出目標物體的三維圖像,但是對于背景噪聲這類極其強烈的場景,單光子成像的難點就變成了如何有效地區分信號光子和背景噪聲光子。在主動成像中,成像系統接受的信號光子會在時間域上聚集在一起,而背景噪聲光子則會均勻分布在整個時間軸上。基于這個原理,信號光子可以通過窄的時間窗口從背景噪聲光子中區分開。所有像元的總時間抖動為60ps,完全繼承了SNSPD低時間抖動的優點。越低的時間抖動就意味著可以使用更窄的時間窗口,從而更有效地去除噪聲光子。驗證了低時間抖動特性在高背景噪聲場景下。 現代數碼相機仍然遠不如我們的眼睛,但比其前輩更具動態范圍。松江區3D結構光相機
高精度相機的相機有哪些呢?松江區3D結構光相機
面陣工業相機:相機像素是指這種工業相機中感光芯片的總數,通常以萬為單位表示,排列成矩陣。例如,具有視覺圖像的MV-EM系列工業相機具有從40萬到1400萬像素的一切。對于面陣工業CCD來說,應用范圍很廣,可以應用于面積、、形狀、、尺寸、,甚至溫度的測量。面陣CCD的優點是可以獲取二維圖像信息,直觀地測量圖像。缺點是像素總數大,每行像素一般比線性陣列少,所以幀率有限。線陣CCD的優點是一維像素數可以做很多,但總像素數比工業CCD相機少,像素大小靈活,幀數高,特別適合一維動態目標的測量。松江區3D結構光相機
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