彩色相機OR黑白相機

清晰度上的區(qū)別

• 通過濾色片，只允許一種顏色通過
• 使用分光菱片的方式放光然后再合成，對結(jié)構(gòu)要求高，使用再高端場合下。
• 通用感光芯片+濾色片，每個像素只感光一種顏色分量，其他分量通過臨近點計算出來，也就是插值計算。
• 插值運算會有彩色點紋出現(xiàn)，雖然有多種插值運算，但在速度和效果上各有千秋。

靈敏度上的區(qū)別

• 兩個原因?qū)е铝烁泄庑酒撵`敏度下降：濾色片的過濾，以及不可見的紅外的過濾。
  總結(jié)來說：

• 彩色的清晰度較低
• 彩色的靈敏度較低
• 彩色相機的價格較高

如何圖像分辨率

• 檢測精度和算法決定了分辨率
• 計算：檢測區(qū)間尺寸X，精度為VX，則分辨率為X/VX，如10mm的工件，精度為0.01，則像素選擇1000.
• 另外，圖片不是越清晰越好，因為更清晰的圖片，處理和傳輸會慢。

傳輸幀率

• 考慮到由運動控制等延時，我們的幀頻要大于檢測頻率
• 人眼識別>16fps時會判斷為連貫的，F(xiàn)PS為幀每秒。
  例子：要求

• 幀率>25FPS
• 自動檢測，幀率大于每秒工件個數(shù)
• 高速檢測需要200FPS甚至更高。

• 以選擇28FPS為例，計算方式如下：相機分辨率1024128028/1M=36.7M，也就是說，一秒需要傳輸和處理36.7M的數(shù)據(jù)量。

相機的種類

根據(jù)感光芯片的結(jié)構(gòu)分為CCD和CMOS
其中CCD分為：

• 全幀CCD
• 幀轉(zhuǎn)移CCD
• 逐行掃描行間轉(zhuǎn)移CCD
• 隔行
  以及CMOS包括：
• 3T 滾動快門
• 4T 串行全幀快門
• 5T 并行全幀快門

全幀CCD

• 原理：通過機械快門，機械的開關(guān)為曝光時間，然后逐行輸出
• 全幀特點：機械快門影響靈敏度，大電荷容納能力帶來大的動態(tài)范圍
• 使用場景：醫(yī)療，科研，天文

幀轉(zhuǎn)移CCD

• 原理：增加了一個緩存區(qū)域
• 特點：有緩存，曝光時間靈活，可抓運動物體，但成本高
• 場景：高端工業(yè)場合下

行間轉(zhuǎn)移CCD

• 跟幀轉(zhuǎn)移類似，緩存不是整塊
• 逐行抓運動物體效果更好，隔行會有鋸齒效應(yīng)
• 速度比幀轉(zhuǎn)移快

3T CMOS

• 三個MOS管，可復(fù)制和讀出操作
• 跟全幀類似，但不需要機械快門，而用ERS（卷簾式快門）
• 逐行曝光和讀出，曝光時間一樣，但是等待時間不一樣，運動情況容易扭曲！！
• 但拍靜物時，性價比高，信噪比高
• 變通：可以配合機械快門，或者頻閃燈來模擬快門
• 特點：低成本，靜物，配合頻閃拍運動物體

4T CMOS

• 加入一個MOS管，跟轉(zhuǎn)移型CCD類似，可存儲。
• 可拍運動物體
• 工業(yè)應(yīng)用廣泛

5T MOS

• 再加入一個MOS，用來并行同步
• 上一圖輸出同時曝光下一張，實現(xiàn)高速
• 高速成像領(lǐng)域

曝光時間

• 運動物體以為積分效應(yīng)會產(chǎn)生模糊
• 曝光時間<視野高度/（圖像高度*移動速度）

接口選擇

• 70%用的是模擬相機，模擬相機分辨率768*576，幀頻25FPS.
• 如果需要更高分辨率和幀頻，或者更高速時，就不適用了。
• 另外，模擬相機要用板卡，成本高
• 數(shù)字接口不需要板卡，抗干擾強，傳輸更遠(yuǎn)。

數(shù)字接口

• USB:成本低，開發(fā)成本低
• 1394A
• GIGE
• CAMERA LINK:最快200MBYTE/S，10M距離，有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，成本高，開發(fā)難