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18:什么是智能工业相机?
智能工业相机并不是一台简单的相机,而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内,从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。智能工业相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成。由于应用了的DSP、FPGA 及大容量存储技术,其智能化程度不断提高,可满足多种机器视觉的应用需求。
19: CCD 芯片与CMOS 芯片的主要参数有哪些?
在机器视觉中主要采用的两类光电传感芯片分别为CCD 芯片和CMOS 芯片,CCD 是ChargeCoupled Device(电荷耦合器件)的缩写,CMOS 是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor(互补金属氧化物半导体)的缩写。无论是CCD 还是CMOS,他们的作用都是通过光电效应将光信号转换成电信号(电压/电流),进行存储以获得图像。CCD 芯片与CMOS 芯片的主要参数有:
1. 像元尺寸
像元尺寸指芯片像元阵列上每个像元的实际物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um,9um , 7um ,6.45um ,3.75um 等。像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力,像元尺寸越大,能够接收到的光子数量越多,在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。对于弱光成像而言,像元尺寸是芯片灵敏度的一种表征。
2. 灵敏度
灵敏度是芯片的重要参数之一,它具有两种物理意义。一种指光器件的光电转换能力,与响应率的意义相同。即芯片的灵敏度指在一定光谱范围内,单位曝光量的输出信号电压(电流),单位可以为纳安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流明(V/lm)。另一种是指器件所能传感的对地功率(或照度),与探测率的意义相同,。单位可用瓦(W)或勒克斯(Lux)表示。
3. 坏点数
由于受到制造工艺的限制,对于有几百万像素点的传感器而言,所有的像元都是好的情况几乎不太可能,坏点数是指芯片中坏点(不能有效成像的像元或相应不一致性大于参数允许范围的像元)的数量,换点数是衡量芯片质量的重要参数。
4. 光谱响应
光谱响应是指芯片对于不同光波长光线的响应能力,通常用光谱响应曲线给出。
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35:高速工业相机与一般工业相机相比有哪些优势?
1. 高速实时无压缩图像记录,实时显示,设定速度回显;
2. 系统采用直接将数据写入硬盘的记录方式,解决了传统内存记录方式记录时间短的问题,同时解决了传统采集;
系统传输速度受PCI 总线带宽限制的问题;
3. 保证不丢帧,解决了传统内存记录方式易丢帧、缺乏断电保护等问题;
4. 系立工作,几乎不占用计算机资源,可靠性高;
5. 一套系统中可支持多块板卡和相机,同时对多个目标进行跟踪记录;
6. 支持多种外部信号的叠加融合;
7. 支持多种图像格式,有多种软硬件外触发功能;
8. 软件接口简单,便于二次开发和实时处理。
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36:工业相机的机械快门与电子快门有什么区别?
机械快门:用弹簧或是电磁手段,控制几片叶片的开闭,或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口,让窗口获得时间长短的“见光机会”——这使通常的机械快门概念。
电子快门:通过电路直接操作CCD/CMOS 控制快门曝光,被称为电子快门。利用了CCD/CMOS 不通电不工作的原理,在CCD 不通电的情况下,尽管窗口“大敞开”,但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时,使用电子时间电路,使CCD/CMOS 只通电“一个的时间长短”,也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。
一般而言,机械快门的好处是不用电即可工作,缺点是高速和低速档比较会不准确。电子快门比纯机械快门更,性能更高(短曝光时间可以更短等等),可靠性更高,寿命更长。
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CCD集成性
从制造工艺的角度看,CCD 中电路和器件是集成在半导体单晶材料商,工艺较复杂,世界上只有少数几家厂商能够生产CCD 晶元,如DALSA、SONY、松下等。CCD 仅能输出模拟电信号,需要后续的地址译码器、模拟转换器、图像信号处理器处理,并且还需要提供三组不同电压的电源同步时钟控制电路,集成度非常低。而CMOS是集成在被称作金属氧化物的版单体材料上,这种工艺与生产数以万计的计算机芯片和存储设备等半导体集成电路的工艺相同,因此声场CMOS 的成本相对CCD 低很多。同时CMOS 芯片能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D 转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上,只需一块芯片可以实现相机的所有基本功能,集成度很高,芯片级相机概念是从这产生的。随着CMOS 成像技术的不断发展,有越来越多的公司可以提供的CMOS 成像芯片,包括:Micron、 CMOSIS、Cypress等。
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