? ? ? ?隨著機器視覺技術進入中國，在自動化生產的大背景下，現在已經得到了廣泛的應用。而工業相機作為機器視覺系統重要組成部分，首先需要確定的就是相機的類型。下面就帶大家了解一下常見工業相機的分類。

一、模擬相機與數字相機

? ? ? ?工業相機按輸出圖像信號格式劃分為模擬相機與數字相機。早期的工業相機多采用PAL/ NTSC/ CCIR/ EIA-170等標準模擬輸出，也有采用非標準模擬輸出的產品，隨著GigE/IEEE 1394/USB 2.0/ USB 3.0/ Camera Link/ CameraLink HS/ CoaXPress等數字接口技術的發展和普及，越來越多的工業數字相機取代傳統的模擬相機出現在各種機器視覺系統中。

? ? ? ?數字相機的信號受噪聲干擾較少，因此數字相機的動態范圍很高，圖像質量更好；而模擬相機采集到的是模擬信號，要經過數字采集卡轉換為數字信號，受噪聲影響較大，分辨率低，且幀率一般固定。

? ? ? ?模擬相機工作流程圖如下：

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? ? ? ?數字相機工作流程圖如下：網口接收上位機輸出的拍照指令,將拍照命指令轉換成脈沖信號,并將脈沖信號輸出給采集卡;采集卡用于接收脈沖信號,并將脈沖信號發送給需要拍照的相機,控制需要拍照的相機進行拍照.

總結： 為機器視覺系統選擇相機時要認真考慮工業相機的性能和成本。雖然工業模擬相機遠比工業數字相機便宜，但它們的分辨率和圖像質量較低，所以可能會被局限在要求不太高的應用中。數字相機比模擬相機昂貴，但它們的高成本可能值得為要求高速度、高準確度和高精度的應用而付出（數字相機：選我選我…）。

二、彩色相機與黑白相機

? ? ? ?相機按照輸出色彩來劃分，分為了黑白相機與彩色相機。黑白相機輸出的是沒有顏色信息的灰度信號值，而彩色相機又分為偽彩色相機與真彩色相機。

? ? ? ?市面上的彩色相機基本都是偽彩色相機，里面只有一塊感光芯片，芯片上每個像素點對應R、G、B三種顏色中的一種，就是在相鄰的像元傳感器上覆蓋上三基色濾波器，這樣就使得入射光在進行入到每個像素單元之前就進行了色彩分離，所以每個像素單元只能記錄下一種顏色信息。

? ? ? ?按照特定結構像元感應色彩的排列，利用一種叫做Bayer插值算法，就可解讀出單個像元所對應的其他2個顏色信息，進而得到全彩色像素信息，所以這樣的工業相機也被稱為Bayer格式彩色相機，下圖是常見的Bayer彩色排列：

? ? ? ?從圖中我們可以發現，無論哪種排列，綠色所占的比例總是在1/2左右，這是因為人眼對綠色更加敏感。除了這種利用Bayer插值算法生成彩色圖像的偽彩色相機外，還有一種真彩色相機，這種相機會同時記錄下R、G、B這三種顏色信息，所以相機內部有3塊感光芯片，通過分光棱鏡將入射光分為R、G、B三種顏色，分別照射到3塊感光芯片上，如下圖：

? ? ? ?真彩色相機獲取的圖像質量好，沒有細節丟失，但這樣的相機結構復雜，需要配備專門的鏡頭，價格一般都很昂貴。

總結：

? ? ? ?黑白相機和彩色相機很容易理解，輸出圖像是黑白的就是黑白相機，彩色的就是彩色相機。先來看簡單的黑白相機，當光線照射到感光芯片時，光子信號會轉換成電子信號。由于光子的數目與電子的數目成比例，主要統計出電子數目就能形成反應光線強弱的黑白圖像。經過相機內部的微處理器處理，輸出就是一幅數字圖像。在黑白相機中，光的顏色信息是沒有被保留的。

? ? ? ?實際上CCD是無法區分顏色的，只能感受到信號的強弱。在這種情況下為了采集彩色圖像，理論上可以使用分光棱鏡將光線分成光學三原色（RGB），接著使用三個CCD去分別感知強弱，最好在綜合到一起。這種方案理論上可行，但是采用3個CCD加分光棱鏡使得成本驟增。最好的辦法是僅使用一個CCD也能輸出各種彩色分量。但彩色圖像的細節處會出現偽彩色，導致精度降低。在工業應用中如果我們要處理的是與圖像顏色有關，那么我們需要采用彩色相機；如果不是，那么最好選用黑白相機，因為在同樣分辨率下，黑白相機的精度高于彩色相機。

? ? ? ?根據需求，一般對視覺檢測物體沒有顏色要求的，可選擇黑白相機，若有顏色要求（檢測物體或物體背景的顏色影響檢測）可選彩色相機更好的分離檢測目標和背景。

三、面陣相機與線陣相機

? ? ? ?按照相機傳感器的形狀排列，分為面陣相機與線陣相機。

? ? ? ?面陣相機的像元是陣列排列，陣列中的每個感光單元對應一個像素，被拍攝的目標的一個面被成像，目標與相機之間可以是靜止的，也可以是相對運動的。面陣相機可以在短時間內曝光、一次性獲取完整的目標圖像，具有測量圖像直觀的優勢。應用場所：應用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量。

? ? ? ?線陣相機的感光單元排列是一維的，每次曝光僅是目標上的一條線被成像，形成一行圖像，隨著目標物體與相機之間的相對運動，相機連續曝光，最后形成一幅二維圖像。線陣相機幅面寬，像元尺寸較靈活，行頻高。常應用于連續檢測的領域，如需要極大的視野或極高的精度或被測視野為細長的帶狀，比如生產線滾筒上檢測（應用較多）：金屬，塑料，紙和纖維等，被測物體勻速運動，利用一臺或多臺相機對其逐行連續掃描，以達到對其整個表面均勻檢測?？梢詫ζ鋱D象一行一行進行處理，或者對由多行組成的面陣圖象進行處理。另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。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[硬件选型] 工业相机之相机分类的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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