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编程问答

机器视觉 · 工业相机

發(fā)布時間：2025/3/20 编程问答 33 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了机器视觉 · 工业相机小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

文章目錄

- 工業(yè)相機 · 面陣相機
- 工業(yè)相機 · 線陣相機
- 工業(yè)相機 · 光場相機
- 工業(yè)相機 · 棱鏡相機
- 工業(yè)相機 · 多光譜/高光譜
- 工業(yè)相機 · 偏振相機
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · CCD
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · ICCD
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · EMCCD
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · CMOS
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · sCMOS
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · 紅外探測器
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · InGaAs
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · T2SL
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · MCT
- 工業(yè)相機 · 傳感器 · Vox 和 α-Si
- 工業(yè)相機 · 近紅外增強型工業(yè)相機
- 工業(yè)相機 · 紫外相機
- 工業(yè)相機 · X-Ray
- 工業(yè)相機 · 5G相機
- 工業(yè)相機 · 自動對焦
- 工業(yè)相機 · 數(shù)據(jù)接口
- 工業(yè)相機 · 鏡頭接口
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · Basler · GigE · 面陣
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · Basler · USB3.0 · 面陣
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · GigE · 面陣
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · USB3.0 · 面陣
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · 大靶面 · 面陣
- 工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · 線陣

工業(yè)相機 · 面陣相機

面陣相機：
- 傳感器的感光元件以矩陣排列。 100萬像素相機即表示感光元件矩陣 𝑊?𝐻≈1,000,000
- 面陣相機的像元在縱橫兩個方向上間隔的離散度是一致的。面陣相機適用場景相對廣泛，對靜態(tài)對象和運動對象都有合適的產(chǎn)品。

工業(yè)相機 · 線陣相機

線陣相機：
- 傳感器只有一行感光元件，其像元陣列長度可以達到 2K，4K，8K，16K及更多。
- 須配合掃描運動機械，整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，易受掃描運動的精度和穩(wěn)定性的影響。
- 受機械傳動部分的限制，通常相機的掃描行距遠大于像元間距。
適用場景：
- 被測物體處于連續(xù)勻速運動狀態(tài)的場景，如：線纜檢測、布匹檢測。需要極寬的視野或極高精度的場景，如：寬畫幅PCB電路板掃描檢測。
行頻：
- 行頻為線陣相機為每秒采集的行數(shù)（單位：HZ）
選型：
- 確定相機的最低分辨率： $低分辨率R1（每行所需像元數(shù)量）=幅寬W(單位：mm)項目要求的檢測精度D1(單位：mm)低分辨率R1（每行所需像元數(shù)量）=\frac{幅寬W (單位：mm)}{項目要求的檢測精度D1(單位：mm)}$
- 計算所選型號相機的實際精度： $\frac{幅寬W(單位：mm)}{所選相機的分辨率R2}$
- 確定相機的行頻： $\frac{物體運動速度V (單位：mm/s)}{實際檢測精度 D2(單位：mm)} (單位：Hz)$

工業(yè)相機 · 光場相機

陣列式光場相機

微透鏡型光場相機

光場：
光場是光線在空間傳播中四維的概念，涵蓋光線強度，位置，方向等信息。
光場成像相機：
普通相機聚焦后，聚焦區(qū)域中央部分是清晰的，邊緣部分是模糊的。
光場成像相機，在鏡頭與傳感器中間加了一個微透鏡陣列，將進入相機的光線分為不同的方向，從而獲得具有一定范圍視角差異的當前場景的多幅圖像。
優(yōu)點：
- 一次成像成像，即可在后期通過數(shù)據(jù)處理，得到多種焦距下的照片。
缺點：
- 實用性較低，復雜度較高，而且圖像的分辨率較低。
- 為了獲取來自不同視角的光線，大型陣列式光場相機在不同的位置安裝彼此相互獨立的子相機，而微透鏡型光場相機將光場獲取集成在一個相機之中，傳感器總的像素數(shù)不變，則勢必要犧牲圖像的分辨率來提升角度分辨率（獲取不同角度光線的能力）。
- 技術(shù)不成熟（目前只有Raytrix GmbH 一家公司生產(chǎn)工業(yè)級光場相機)
微透鏡型光場相機成像原理：

工業(yè)相機 · 棱鏡相機

拜爾式工業(yè)相機（濾光片式/單芯片）
- 對于顏色要求相對較低的系統(tǒng)，使用配備拜耳彩色濾光片的標準單傳感器芯片相機，就可以滿足基本的需求。
- 價格低廉，市場上絕大多數(shù)彩色工業(yè)相機使用拜爾式結(jié)構(gòu)。
棱鏡式工業(yè)相機（三芯片）
- 三傳感器棱鏡式相機（3-CMOS或3-CCD）采用高級光學棱鏡，將入射光分到三個基于光譜波長（紅、綠、藍）的獨立傳感器。
- 與使用偽彩色插值的拜耳相機相比，棱鏡式相機能提供更明亮的顏色、更高的精確度和更出色的對比度。這也意味著沒有損失分辨率，從而使得棱鏡式相機在用于細胞計數(shù)應用、半導體檢測和許多其他顯微鏡任務(wù)中時，在捕獲微小細節(jié)方面的性能比拜耳相機強三倍。
- 三傳感器棱鏡技術(shù)還能提供更高的有效敏感度。這是因為拜耳濾光矩陣實質(zhì)上會阻擋落在每個像素上的波長的2/3，而棱鏡式相機使用了多個傳感器，幾乎可以捕捉樣品發(fā)出的100%的光線。棱鏡式相機具備較高的整體信噪比，能夠在較低的光照強度下產(chǎn)生更好的圖像。
- 缺點是相對較貴。比較成熟的品牌：JAI（丹麥公司）
- 成像效果：

工業(yè)相機 · 多光譜/高光譜

多光譜成像和高光譜成像的主要區(qū)別是波段的數(shù)量和波段的窄度。
多光譜成像，拍攝目標在3~10個波段區(qū)間的成像畫面。通常使用多個獨立的成像器，分別配上特制的濾光片，讓每個成像器接收到精確波長范圍的光譜。
- 多光譜示例：5個波段：

高光譜成像，拍攝目標在數(shù)百個波段區(qū)間的成像畫面，每個區(qū)間很窄（4-20 nm）。為了獲得不同波長的圖像，目前有四種原理的高光譜相機：點掃描（Whiskbroom)，線掃描（Pushbroom)，光譜掃描（Staring)和快照（Snapshot)
- 高光譜示例：數(shù)百個波段的圖像

點掃描線掃描光譜掃描快照


一次獲得一個點的光譜數(shù)據(jù)，成像設(shè)備是個分光儀（spectroscope)	一次獲得一條線上的光譜數(shù)據(jù)，成像設(shè)備是個光譜儀（spectrolgraph)和灰度相機。光譜分辨率高，成像速度快，目前應用最多	一次獲得一個波段的圖像，成像設(shè)備是個可調(diào)的濾光片和灰度相機	一次獲得一個立體的高光譜圖像。一般通過多通道的濾光片來實現(xiàn)。成像快，但是光譜分辨率低。

多/高光譜的優(yōu)勢：
- 光譜分辨率高、波段眾多，能夠獲取幾乎連續(xù)的光譜特征曲線，并可以根據(jù)需要選擇或提取特定波段來突出目標特征。波段數(shù)量多，也為波段之間的相互校正提供了便利。
多/高光譜的困難：
- 圖像包含n個波段的圖層，數(shù)據(jù)量是普通成像方式的n倍；數(shù)據(jù)存在大量冗余，處理不當，反而會影響分類精度；波段多、波段間的相關(guān)性高，會使分類需要的訓練樣本數(shù)目大大增多，往往因訓練樣本不足導致得到的訓練參數(shù)不可靠(維數(shù)災難)。

工業(yè)相機 · 偏振相機

偏振是光的一種基本屬性，表述光電場振動的方向。振動方向和光波前進的方向構(gòu)成的平面叫振動面。
自然光的振動不限于固定方向，但垂直于光波前進的方向，而偏振光的振動具有固定方向或規(guī)律變化的方向，其中完全偏振光分為線偏振光，圓偏振光或橢圓偏振光。
當光到達線性偏振片時，如下面動圖中的垂直和水平偏振片，振動的方向?qū)贿^濾成只有垂直方向的偏振光或只有水平方向的偏振光。當光的振動方向被嚴格限定在一個平面上時，稱為線性偏振。
常見的偏振片類型：雙折射晶體偏振片、二向色性偏振片、經(jīng)濟型薄膜偏振片、線柵偏振片。

垂直于極光平面的帶有偏振角度的入射光將被屏蔽，而其他偏振角度則將轉(zhuǎn)變成較小的偏振波長。在右面的例子中，角度光不會被屏蔽，而是轉(zhuǎn)換為小幅線性偏振光
反射產(chǎn)生的偏振：自然光可以由物體表面反射形成偏振光。反射的偏振光垂直于入射平面，所以可以通過平行于入射平面的偏振片濾掉。
折射產(chǎn)生的偏振：折射同樣能使部分自然光形成偏振光。折射后形成偏振光的光量取決于離Brewster 角度。
一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光，只有當光以布魯斯特角入射時，反射光才是線偏振光。

如果非偏振光束(a)撞擊表面,使反射(b)和折射光束 c 之間有90°角度,反射光束將線性偏振. 折射光束將部分兩極分化。反射光束和折射光束彼此垂直的發(fā)生角稱為“Brewster角（布魯斯特角），用 $ΘB\Theta_B$ 表示
目前，偏振光工業(yè)相機的最高分辨率是500萬像素。
Sony 的偏振傳感器IMX250MZR（單色），在基于Pregius 5.0MP IMX250 CMOS 傳感器的光電二極管上方加入一層偏振片。四個不同角度的偏振片 (90°, 45°, 135°，0°) 分別放置于單個像元上，每四個像元一組作為一個計算單元。

Sony的IMX250MZR線性偏振陣列層是一個覆蓋防反射材料來抑制閃光和重影的氣隙納米線柵。偏振陣列位于芯片上而不是玻璃上，這樣，芯片上的偏振器會更接近二極管從而產(chǎn)生更高的消光比。
應用：偏振光可以用于檢測應力點，減少透明目標物產(chǎn)生的眩光、檢測材料應力，增強表面的壓痕或劃痕。

當偏振光穿過透明材料時，偏振光入射的角度將會被目標物不同的應力區(qū)域變換成不同的角度. 通過分配顏色至特定的偏振角度，缺陷和應力區(qū)域?qū)⒛鼙蛔R別出來。上面的物體顯示了一個清晰的丙烯酸塊的彩色圖像。

目標物通常能反射光線造成表面檢測的困難。減少反射和眩光通常能給食品檢測帶來好處，上面的圖像中，辣椒反射的光被偏振片濾掉后的效果。

在低光照條件下，通過檢測目標物的偏振角度來增強對比度。上圖說明普通的低光照條件下的圖像是如何被增加對比度的。

與壓力檢測類似，某些缺陷和劃痕使用常規(guī)成像可能難以識別。為了幫助識別表面缺陷，偏振成像可用于檢測透明材料上的劃痕。

在某些情況下，很難將對象與其環(huán)境區(qū)分開來。使用偏振成像可以通過檢測物體反射光的獨特偏振角度找到物體。
其他偏振產(chǎn)品：
- 偏振透霧智能相機（廠商：合肥視展光電科技）

偏振透霧智能相機，搭載長焦變倍鏡頭，實現(xiàn)10公里，甚至更遠距離的目標探測，內(nèi)置偏振重構(gòu)模型和算法，能夠?qū)崿F(xiàn)雨、雪、霧、霾等惡劣環(huán)境下的實時清晰透視成像。

偏振透玻透膜相機（廠商：合肥視展光電科技）

偏振透玻透膜相機，采用偏振重構(gòu)算法和目標特征識別技術(shù)，抑制背景雜散光，實現(xiàn)了對晝夜間玻璃門窗，以及貼膜車窗的透視成像。

工業(yè)相機 · 傳感器 · CCD

CCD傳感器芯片：
- CCD的感光元件，除了感光二極管之外，還包括一個用于控制相鄰電荷的存儲單元。
- 由于CCD的感光二極管占據(jù)了絕大多數(shù)面積，所以在同等條件下相比CMOS芯片可接收到更多的光信號，對應的輸出電信號也更明晰。
- CCD中，電荷全部轉(zhuǎn)移到輸出端，再由一個放大器進行電壓轉(zhuǎn)變，形成電子信號，然后被讀取。期間，每一個感光元件都不對模擬信號作進一步的處理，而是將它直接輸出到下一個感光元件的存儲單元，一路沿著垂直寄存器傳到水平寄存器中。
- 因為信號只通過一個放大器進行統(tǒng)一放大，所以產(chǎn)生的噪點較少。
- 由于CCD本身無法將模擬信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，因此還需要一個專門的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進行處理，最終以二進制數(shù)字圖像矩陣的形式輸出給DSP處理芯片。
- CCD采用電荷傳遞的方式傳送數(shù)據(jù)，只要其中有一個像素不能運行，就會導致一整排的數(shù)據(jù)不能傳送。因此CCD傳感器的成品率比CMOS傳感器低許多，成本會高于CMOS傳感器。
- CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下，以行為單位一位一位地輸出信息，速度較慢。
應用：
- CCD更適合于對相機性能要求非常高而對成本控制不太嚴格的應用領(lǐng)域，如天文、高清晰的醫(yī)療X光影像、其他需要長時間曝光，對圖像噪聲要求比較嚴格的應用場合。

工業(yè)相機 · 傳感器 · ICCD

ICCD 像增強型探測器（Intensified CCD)
- 由像增強器與可見光CCD耦合而成，包括像增強器、CCD和中繼耦合組件等幾部分。
- ICCD用于拍攝納秒（ $1e?9\textbf{1e}^{-9}$ 秒)甚至皮秒( $1e?12\textbf{1e}^{-12}$ 秒）級別的瞬態(tài)信號，實現(xiàn)極弱光成像探測。
像增強器原理：
- 光子經(jīng)過光陰級轉(zhuǎn)換成電子，電子受到微通道板MCP外部的高壓電場作用不斷撞擊，倍增放大形成電子束，經(jīng)過中繼元件（光纖錐）打到熒光屏上，被熒光屏上的磷光（P43/P46/P47）重新轉(zhuǎn)換成光子，光子再通過CCD芯片進行成像，從而實現(xiàn)信號的放大。
價格及應用：
- 設(shè)備價格5~20萬美金。供應商有Andor(英國) 、Lambert(荷蘭)、 Lavision(德國)、PCO (德國)
- 主要應用于生命科學、物理、天文醫(yī)學、顯微成像、科學成像、熒光成像、生物和化學發(fā)光、高光譜分析等領(lǐng)域。
ICCD 相機拍到的量子糾纏圖像：

工業(yè)相機 · 傳感器 · EMCCD

EMCCD：
- 即電子雪崩倍增CCD，是一種全新的微弱光信號增強探測技術(shù)。
- EMCCD與普通的CCD探測器的主要區(qū)別在于其讀出（轉(zhuǎn)移）寄存器后又接續(xù)有一串“增益寄存器”，電子傳輸?shù)皆鲆婕拇嫫髦?#xff0c;寄存器中產(chǎn)生的電場其強度足以使電子在轉(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生“撞擊離子化”效應，產(chǎn)生了新的電子，即所謂的倍增；每次轉(zhuǎn)移的倍增倍率非常小，最多大約只有1.01~1.015倍，但是當如此過程重復相當多次，信號增益可達1000倍以上，從而實現(xiàn)信號的放大。
- 因為增益寄存器放大過程并不區(qū)別信號和噪聲，為了降低噪聲尤其是暗噪聲的影響，必須加制冷對噪聲進行抑制。
- EMCCD具備單光子探測靈敏度，廣泛用于天文領(lǐng)域，生命科學領(lǐng)域，單分子成像，熒光成像等方面。
ICCD與EMCCD主要的差異：
- ICCD的微通道板和熒光屏會降低空間分辨率；EMCCD空間分辨率只取決于像素大小，比ICCD分辨率高。
- 強光容易損傷ICCD的像增強管，需要注意保護。MCCD沒有這么嚴格的要求，盡量避免飽和即可。
- ICCD具有納秒級的門寬，實現(xiàn)高時間分辨，可以做瞬態(tài)測試；EMCCD只能實現(xiàn)毫秒級時間分辨。

工業(yè)相機 · 傳感器 · CMOS

CMOS 傳感器：
- CMOS中，每一個感光元件都直接整合了感光二極管、放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（一個感光二極管+三顆晶體管），而感光二極管占據(jù)的面積只是整個元件的一小部分，造成CMOS傳感器的開口率遠低于CCD （開口率：有效感光區(qū)域與整個感光元件的面積比值）。
- 當感光二極管接受光照、產(chǎn)生模擬的電信號之后，電信號首先被該感光元件中的放大器放大，然后直接轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字信號。所有數(shù)字信號合并之后，被直接送交DSP芯片處理。
- 由于傳輸?shù)氖且呀?jīng)轉(zhuǎn)換過的電壓，所以電壓更低，功耗也更低。但由于每個像素點都對應一個放大器，無法保證每個像點的放大率都保持嚴格一致，所以產(chǎn)生的噪點較大，不過目前這方面的技術(shù)已大幅改善。
- CMOS傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，可以輕易地將周邊電路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到傳感器芯片中，因此可以節(jié)省外圍芯片的成本，比CCD便宜。
- 由于CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像信息，所以速度比CCD電荷耦合器快很多。

工業(yè)相機 · 傳感器 · sCMOS

sCMOS，即科研級互補金屬氧化物半導體
- sCMOS技術(shù)的優(yōu)勢是提高了低光圖像質(zhì)量，能夠提供低噪聲、大視場（FOV）圖像。
- 與CCD相機相比， sCMOS速度更快，增強的靈敏度讓相機能夠以短曝光時間探測到低光信號。
- 如果用科研級CCD覺得價格高，或者覺得CCD幀速低，而用普通的CMOS又無法獲得很好的實驗效果, 這種情況下，可以考慮使用sCMOS。

工業(yè)相機 · 傳感器 · 紅外探測器

紫外線（波長10~380nm ）可見光（波長380 ~ 750nm）紅外光（波長750nm ~ 15μm）
紅外探測器利用紅外輻射進行成像。在絕對零度（-273.15℃）以上的物體，會源源不斷地向外輻射包括紅外輻射在內(nèi)的全譜段輻射信號，輻射能力的大小與物體表面的溫度和材料的特性有關(guān)，溫度越高，輻射的能量越大。
紅外線的應用分為短波紅外、中波紅外和長波紅外三大類：
- 近紅外（NIR）- 短波紅外（SWIR），波長范圍為750nm~3000nm。短波紅外利用目標反射環(huán)境中普遍存在的短波紅外輻射，在分辨率和細節(jié)上類似于可見光圖像。
- 中波紅外，波長范圍為3~6μm
- 長波紅外 - 遠紅外，波長范圍為6~15μm。
- 中波/長波紅外成像，利用室溫目標自身發(fā)射的熱輻射，用于各種紅外熱視設(shè)備。
根據(jù)制冷需求，分為制冷紅外探測器和非制冷紅外探測器：
- 制冷型探測器對應的為基于光電效應的光子傳感器，紅外成像效果較好。主要用于航天、艦船等高端領(lǐng)域，軍品為主，使用條件苛刻，必須制冷、價格昂貴（超過10萬RMB）、功耗大、重量重、壽命有限。
- 非制冷型探測器對應的是基于入射輻射的熱效應的熱探測器，芯片襯底的溫度無法像制冷型紅外那樣穩(wěn)定，需要做圖像校正。NETD指標較低，但在軍/民領(lǐng)域均有更為廣泛的應用，價格相對較低（5~10萬RMB）。

工業(yè)相機 · 傳感器 · InGaAs

砷化銦鎵（InGaAs）探測器，主要用于非制冷/制冷短波紅外相機，在900 nm至1,700 nm的短波紅外光譜中靈敏度較高。是此光譜區(qū)間，高要求且低預算的工業(yè)應用的理想選擇。
很多物質(zhì)在短波紅外波段（ SWIR ）上具有特定的發(fā)射率和吸收特性：
- 例如：當水果被碰傷時，細胞壁會破裂，該區(qū)域的水分含量會更高。水在SWIR范圍內(nèi)吸收許多波段的光。這種吸收使得SWIR成像能夠看到肉眼看不到的瘀傷。
- 在可見波長上不透明的多種塑料制品，在SWIR范圍內(nèi)變成半透明。

工業(yè)相機 · 傳感器 · T2SL

銻化物 InAs/GaSb 二類超晶格探測器（T2SL），主要用于短波紅外制冷相機，在850 nm至2,350 nm的短波紅外光譜中靈敏度較高。在高性能制冷型紅外探測器領(lǐng)域具有重要應用。
短波T2SL二類超晶格材料具有二型能帶結(jié)構(gòu)，電子有效質(zhì)量大，俄歇復合率低，波長調(diào)節(jié)范圍大。其作為一種新型紅外探測材料，由于其特殊的禁帶錯位能帶結(jié)構(gòu)，具有以下特性：
- 能帶結(jié)構(gòu)可以通過組分、厚度以及應變多種方法進行調(diào)節(jié)，器件響應波長連續(xù)可調(diào)（能夠擴充至短、中、長波）
- 結(jié)構(gòu)可降低隧穿電流，抑制俄歇復合率
- 暗電流小、暗電流一致性高
- 在相同的工作溫度下，二類超晶格探測器比碲鎘汞探測器的器件性能更好
- 探測器制造成本低廉
- 短波紅外相機波長范圍在0.85~2.35 μm之間（實際可響應到2.5 μm），采用TE4（四級熱電制冷）最高制冷溫度可達200K，正是采用T2SL新型材料，所以與傳統(tǒng)材料碲鎘汞MCT短波紅外相機相比，暗電流噪聲與ROIC噪聲都更低，可直接通過增長曝光時間與調(diào)節(jié)ROIC上增益的方式提高響應度，從而使其靈敏度更高。
- 在夜視、穿云穿霧、惡劣環(huán)境適應性（能見度低）、分辨材料特征等方面表現(xiàn)的更加優(yōu)異，同時因為成本更低，所以是在國防建設(shè)、醫(yī)療、抗災等應用領(lǐng)域都將成為首選的機型之一。

工業(yè)相機 · 傳感器 · MCT

碲鎘汞HgCdTe探測器（MCT），主要用于短波紅外制冷相機（1~ 2.5μm）、中波紅外制冷相機（3.7 μm~4.8 μm）
用于中波紅外光譜分析的大多數(shù)是HgCdTe（碲鎘汞，MCT）半導體薄膜材料制備的單元紅外探測器。它是一種高靈敏度的光電探測器，這種材料對2~12 μm的中紅外光譜波段光波最敏感，缺點是其光電響應率R隨溫度變化非常敏感，溫度越高，響應率越低。因此，該型探測器一般需要結(jié)合液氮或TEC半導體制冷器在低溫下使用。
許多揮發(fā)性的有機化合物（VOCs）氣體對中波紅外有很好的吸收作用。使用可調(diào)二極管激光光譜技術(shù)（TDLAS）可實現(xiàn)ppm甚至ppb量級氣體濃度的高選擇性和高靈敏度測量。
主要應用為：天文應用、工業(yè)熱成像，氣體光譜探測（TDLAS），FTIR（傅立葉變換紅外吸收光譜儀）。
在溫度熱成像方面，中長波主要是溫度熱成像，區(qū)別在于溫度低的接近常溫的是用長波來探測，而溫度稍高的用中波來探測。中波更適合在長距離遠程監(jiān)視。

工業(yè)相機 · 傳感器 · Vox 和 α-Si

紅外焦平面探測器是紅外熱成像相機（ 8 μm~14 μm ）的核心部件，目前，紅外探測器的熱敏元件主流材料以氧化釩（VOx）和非晶硅（α-Si）為主，成本較低，輕便小巧，維護方便，缺點就是探測器的穩(wěn)定性及分辨能力相對較差。
氧化釩（VOx）和非晶硅（α-Si）的特性對比：
- 氧化釩與非晶硅薄膜是非制冷紅外焦平面探測器采用的兩大主流敏感薄膜材料。
- 紅外領(lǐng)域頂尖紅外技術(shù)的DRS、雷神、BAE這些軍工巨頭都是采用氧化釩。非晶硅比較有代表性的是法國Ulis，在民品低端領(lǐng)域，以較低的價格擁有一定的市場份額。
- 氧化釩技術(shù)發(fā)展歷史比非晶硅早10年左右，產(chǎn)業(yè)化歷史也更長，技術(shù)相對而言更成熟。
- 同樣TCR條件下，非晶硅薄膜的1/f噪聲系數(shù)高于氧化釩薄膜2個數(shù)量級，嚴重制約了基于非晶硅薄膜的探測器固有靈敏度與固定圖形噪聲。這種制約會隨著像元尺寸的縮小越來越顯著。
- 氧化釩探測器的靈敏度可以達到20~30mK，非晶硅探測器的靈敏度通常在50mK左右。
- NETD與熱時間常數(shù)乘積品質(zhì)因子（FOM）是評估探測器研制能力的指標，氧化釩FOM遠遠高于同級別（同像元間距）非晶硅探測器。
- 氧化釩探測器的圖像非均勻性好于非晶硅探測器。

工業(yè)相機 · 近紅外增強型工業(yè)相機

與動輒幾十萬元的各類紅外探測器型工業(yè)相機相比，近紅外增強型工業(yè)相機（ NIR）的價格十分低廉，國產(chǎn)/進口廠商可選性豐富，價格在2,000 ~ 20,000 RMB 之間，分辨率一般在130 ~ 500萬像素之間。
Basler ace系列所推出的200萬像素和400萬像近紅外（NIR）相機，選用了CMOSIS芯片或e2V芯片130萬像素(EV76C661)，在850nm的范圍仍保持了近40%的量子效率。與非近紅外優(yōu)化相機相比，近紅外優(yōu)化相機在該波長上的靈敏度系數(shù)則要高出一倍。
近紅外優(yōu)化（NIR）芯片的主要優(yōu)勢包括：
- 在紅外范圍具備高靈敏度
- 尤其在惡略照明條件下獲得高對比度
- 針對許多具有特殊光譜特性的檢測物保持高對比度
- 可與CCD相機抗衡的價格優(yōu)勢
NIR 的局限性
- 大多數(shù)情況下，NIR 相比其它替代方法的改進顯著，但使用它并不是沒有挑戰(zhàn)。NIR 成像系統(tǒng)的有效范圍與其靈敏度直接相關(guān)。最好條件下，目前的 NIR 傳感器結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)≤ 800nm 的靈敏度。如果可將 NIR 成像系統(tǒng)的靈敏度增加到 850 nm 或更高時，那么就可進一步擴大其有效距離。

工業(yè)相機 · 紫外相機

德國 PCO公司的紫外相機 pco.ultraviolet 是一款高性能高靈敏度的紫外CCD相機，在其UV感光范圍內(nèi)具有超常的高量子效率。響應波段（ 190 nm ~ 1100 nm ）分辨率（1392 x 1040 ）。
主要應用于紫外顯微成像，高壓電暈放射檢測，半導體晶圓檢測，半導體掩膜檢測，燃燒分析、指紋檢測，電子焊錫，PCB檢測，裂縫探測等。

工業(yè)相機 · X-Ray

X射線數(shù)字射線成像(Digital Radiograph, DR)：
- DR系統(tǒng)一般由射線源、待測物、探測器、圖像工作站等幾部分構(gòu)成。可以對檢測對象的介質(zhì)、結(jié)構(gòu)形態(tài)、密度等質(zhì)量缺陷進行無損檢測，速度快效率高，X射線輻射劑量小，曝光條件易于掌握。
- 探測器主要分為兩種：圖像增強器和非晶硅平板探測器。圖像增強器使用射線轉(zhuǎn)化屏將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，然后通過CCD/CMOS相機將可見光轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。非晶硅平板探測器采用大面積非晶硅傳感器陣列和碘化銫閃爍體，可以直接將X光子轉(zhuǎn)化為電子，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號。平板探測器具有動態(tài)范圍大和空間分辨率高的特性，可實現(xiàn)高速的DR檢測，已成為工業(yè)DR檢測技術(shù)發(fā)展的主流。
工業(yè)計算機斷層掃描（Industrial Computed Tomography, ICT）
- ICT技術(shù)以X射線掃描、探測器采集的數(shù)字投影序列為基礎(chǔ)，重建掃描區(qū)域內(nèi)被檢試件橫截面的射線衰減系數(shù)分布映射圖像。據(jù)此圖像，可對被檢試件的結(jié)構(gòu)、密度、特征尺寸、成分變化等物理、化學性質(zhì)進行判讀和計量。

工業(yè)相機 · 5G相機

一些項目，業(yè)主會提出使用5G相關(guān)產(chǎn)品，可以采用如下方案：
無線CPE + Wi-Fi工業(yè)相機：CPE用于接收4G/5G信號并以無線WIFI信號轉(zhuǎn)發(fā)出來。現(xiàn)有的無線工業(yè)相機技術(shù)，如果需要傳輸信號到基站，必須要經(jīng)過CPE的信號轉(zhuǎn)換。
微視圖像研發(fā)的國內(nèi)首款5G工業(yè)相機：內(nèi)置華為5G模組（MH5000），插入SIM卡即可上5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了“丟掉CPE，直接上5G”的需求，滿足當前5G智慧工廠大部分應用場景。

型號參數(shù)PG-A5010C-5G

傳感器類型	CMOS BSI 背照式面陣圖像傳感器
傳感器型號	SONY IMX178
分辨率	1920 * 1080 (2.0MP) / 2592 * 1944 (5.0MP)
像元尺寸	2.4 um * 2.4 um
光學尺寸	7.42 mm * 4.98 mm (8.92 mm)，1/1.8inch
最大幀率	30fps
快門方式	滾動快門
AD位深	傳感器位深：12Bit；相機輸出位深：24Bit彩色；
數(shù)據(jù)格式	H.264/H.265
數(shù)據(jù)接口	默認5G無線方式數(shù)據(jù)傳輸
操作系統(tǒng)	Windows (7/8/10) /Linux (Ubuntu), ARM Linux (Ubuntu)

工業(yè)相機 · 自動對焦

在一些機器視覺系統(tǒng)方案，維持精確的工作距離幾乎是不可能。在此類場景下可以選擇使用映美精（ The Imaging Source 德國）的“AF” 系列 USB 3.0 自動對焦相機。
相機內(nèi)置M12板機鏡頭，可以使用軟件驅(qū)動一鍵式自動對焦。

型號DMK AFUJ003-M12（黑白） /DFK AFUJ003-M12（彩色）

視頻格式@幀速率	3,856×2,764 (10.7 MP) RGB32 @ 7 fps
感光組件類型	CMOS
快門	卷簾
規(guī)格	1/ 2.3 inch
像素	水平: 1.67 μm, 垂直: 1.67 μm
鏡頭接口	M12x0.5 (電動接口)
數(shù)據(jù)接口	USB 3.0
快門	0.00005秒 ~ 0.25秒

PixeLINK?USB 3.0 系列自動對焦液態(tài)鏡頭相機，可以無縫集成和控制液態(tài)鏡頭。將液體鏡頭直接連接到相機，實現(xiàn)快速、連續(xù)的對焦控制。適用于高速應用，如條形碼讀取，檢查和生物醫(yī)學應用。
產(chǎn)品分辨率：130萬～1500萬
色彩：黑白/彩色
快門：全局/卷簾

型號傳感器格式分辨率(百萬)像素 (H x V)快門類型含稅價格

PL-D721-AF-ED	1/2"	1.3	1,280 x 1,024	Global	Mono/Color	RMB 12,288.75
PL-D753MU-AF-ED	2/3"	3	1,936 x 1,464	Global	Mono/Color	RMB 13,983.75
PL-D755-AF-ED	2/3"	5	2,448 x 2,048	Global	Mono/Color	RMB 15,890.63
PL-D729-AF-ED	2/3"	9.5	3,840 x 2,484	Rolling	Mono/Color	RMB 16,907.63
PL-D7715-AF-ED	1/2.2"	15	4,608 x 3,288	Rolling	Mono/Color	RMB 10,381.88

工業(yè)相機 · 數(shù)據(jù)接口

接口類型數(shù)據(jù)傳輸率極限長度成本配件技術(shù)

USB 2.0	USB 數(shù)據(jù)線	480 Mbps	5米	￥	/	成熟
USB 3.0	USB數(shù)據(jù)線	5 Gbps	10米	￥￥	/	成熟
Gige	千兆網(wǎng)線	1 Gbps	100米	￥￥	/	成熟
10 Gige（10GBASE-T）	萬兆網(wǎng)線	10 Gbps	100米	￥￥￥￥￥	萬兆網(wǎng)卡	新
CameraLink	26芯電纜	3.6 Gbps	10米	￥￥￥￥	圖像采集卡	成熟
Camera link Full+	26芯電纜	6.4 Gbps	10米	￥￥￥￥	圖像采集卡	新
Camera Link-HS (HS-LINK)	26芯電纜	12 Gbps	10米	￥￥￥￥	圖像采集卡	新
CoaxPress（CXP-6）	同軸電纜	6.25 Gbps	100米	￥￥￥	圖像采集卡	成熟
CoaxPress（4x CXP-6）	同軸電纜	25 Gbps	100米	￥￥￥	圖像采集卡	成熟

工業(yè)相機 · 鏡頭接口

接口類型適配

C-Mount	螺紋口	C型接口的工業(yè)相機不能用CS口的鏡頭
CS-Mount	螺紋口	CS型接口的工業(yè)相機使用C口鏡頭時需要加一個轉(zhuǎn)接圈
F-Mount	卡口	常見于大靶面(大于1英寸) 線掃/面掃相機或特殊場景（遠心鏡頭）
V-Mount	卡口	常見于大靶面(大于1英寸)線掃相機
M42	螺紋口	常見于大靶面(大于1英寸)相機，接口直徑42mm
M72	螺紋口	常見于大靶面(大于1英寸) 相機，接口直徑72mm

工業(yè)相機 · 參考報價 · Basler · GigE · 面陣

型號傳感器靶面像元分辨率像素顏色幀頻快門含稅價格 RMB

acA640-120 gc/gm	CCD	1/4"	5.6μm	0.3MP	658 x 492	Color/Mono	120	Global	5,296.88
acA640-300 gc/gm	CMOS	1/4"	4.8μm	0.3MP	640 x 480	Color/Mono	376	Global	4,195.13
acA1300-75 gc/gm	CMOS	1/2"	4.8μm	1.3MP	1,280 x 1,024	Color/Mono	88	Global	4,195.13
acA2040-25 gm(近紅外)	CMOS	1"	5.5μm	4.2MP	2,048 x 2,048	Mono	25	Global	19,280.63
acA2500-14 gc/gm	CMOS	1/2.5"	2.2μm	5MP	2,592 x 1,944	Color/Mono	14	Rolling	4,449.38
acA2500-20 gc/gm	CMOS	1"	4.8μm	5MP	2,590 x 2,048	Color/Mono	21	Global	8,432.63
acA4112-8 gc/gm	CMOS	1.1"	3.45μm	12MP	4,096 x 3,000	Color/Mono	8	Global	20,297.63
acA5472-5 gc/gm	CMOS	1"	2.4μm	20MP	5,472 x 3,648	Color/Mono	5	Rolling	6,737.63

工業(yè)相機 · 參考報價 · Basler · USB3.0 · 面陣

型號傳感器靶面像元分辨率像素顏色幀頻快門含稅價格 RMB

acA640-120 uc/um	CCD	1/4"	5.6μm	0.3MP	658 x 492	Color/Mono	120	Global	4,195.13
acA640-750 uc/um	CMOS	1/4"	4.8μm	0.3MP	640 x 480	Color/Mono	751	Global	4,449.38
acA1300-200 uc/um	CMOS	1/2"	4.8μm	1.3MP	1,280 x 1,024	Color/Mono	203	Global	4,195.13
acA2040-90 um(近紅外)	CMOS	1"	5.5μm	4.2MP	2,048 x 2,048	Mono	25	Global	16,314.38
acA2500-14 uc/um	CMOS	1/2.5"	2.2μm	5MP	2,592 x 1,944	Color/Mono	14	Rolling	4,873.13
acA2500-60 uc/um	CMOS	1"	4.8μm	5MP	2,590 x 2,048	Color/Mono	60	Global	8,432.63
acA4112-20 uc/um	CMOS	1.1"	3.45μm	12MP	4,096 x 3,000	Color/Mono	23	Global	20,297.63
acA5472-5 uc/um	CMOS	1"	2.4μm	20MP	5,472 x 3,648	Color/Mono	17	Rolling	6,737.63

工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · GigE · 面陣

型號傳感器靶面像元分辨率像素顏色幀頻快門含稅價格 RMB

MV-CA003-20 GC/GM	CMOS	1/4"	4.8μm	0.3MP	672 x 512	Color/Mono	344	Global	840
MV-CE013-50 GC/GM	CCD	1/3"	3.75μm	1.3MP	1,280 x 960	Color/Mono	30	Global	820
MV-CA050-20 GC/GM	CMOS	1"	4.8μm	5MP	2,592 x 2,048	Color/Mono	22	Global	2260
MV-CA050-20 GN(近紅外)	CMOS	1"	4.8μm	5MP	2,592 x 2,048	Mono	22	Global	2320
MV-CH120-10 GC/GM	CMOS	1.1"	3.45μm	12MP	4,096 x 3,000	Color/Mono	9.4	Global	6790
MV-CH120-10 TM(萬兆)	CMOS	1.1"	3.45μm	12MP	4,096 x 3,000	Color/Mono	68	Global	9970
MV-CE200-10 GC/GM	CMOS	1"	2.4μm	20MP	5,472 x 3,648	Color/Mono	5.9	Rolling	2220
MV-CH250-90 GM	CMOS	1.1"	2.5μm	25MP	5,120 x 5,120	Mono	4.5	Global	9900
MV-CH250-21 GC/GM	CMOS	23x23mm	4.5μm	25MP	5,120 x 5,120	Color/Mono	4.64	Global	19900
MV-CH250-20 TC(萬兆)	CMOS	23x23mm	4.5μm	25MP	5,120 x 5,120	Color/Mono	40	Global	22200

工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · USB3.0 · 面陣

型號傳感器靶面像元分辨率像素顏色幀頻快門含稅價格 RMB

MV-CA003-21 UC/UM	CMOS	1/4"	4.8μm	0.3MP	640 x 480	Color/Mono	814	Global	1000
MV-CE013-50 UC/UM	CCD	1/3"	3.75μm	1.3MP	1,280 x 960	Color/Mono	30	Global	830
MV-CA050-20 UC/UM	CMOS	1"	4.8μm	5MP	2,592 x 2,048	Color/Mono	60	Global	2390
MV-CH050-10 UC/UM	CMOS	2/3"	3.45μm	5MP	2,448 x 2,048	Color/Mono	74	Global	4850
MV-CH120-10 UC/UM	CMOS	1.1"	3.45μm	12MP	4,096 x 3,000	Color/Mono	23	Global	6790
MV-CE200-10 UC/UM	CMOS	1"	2.4μm	20MP	5,472 x 3,648	Color/Mono	14	Rolling	2230

工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · 大靶面 · 面陣

型號傳感器靶面像元分辨率像素顏色數(shù)據(jù)接口幀頻快門含稅價格 RMB

MV-CH290-60 GM/GC	CCD	36x24mm	5.5 μm	29MP	6,576 x 4,384	Color/Mono	GigE	4	Global	34600
MV-CH290-60 CM	CCD	36x24mm	5.5 μm	29MP	6,576 x 4,384	Mono	CameraLink	4.5	Global	31800
MV-CH310-10 XM	CMOS	22.3 mm×16.7 mm	3.45μm	31MP	6,464 ×4,852	Mono	CoaXPress	17.9	Global	41100
MV-CH310-10 GM/GC	CMOS	22.3 mm×16.7 mm	3.45μm	31MP	6,464 ×4,852	Mono	GigE	3.9	Global	34390
MV-CH430-90 XM	CMOS	22.16mm×15.22mm	2.8 μm	43MP	7904×5432	Mono	CoaXPress	16.35	Global	31000
MV-CH650-90 XM	CMOS	29.9mm × 22.4mm	3.2 μm	65MP	9216 × 7000	Mono	CoaXPress	31.5	Global	42199
MV-CH1010-10 CM	CMOS	55 mm	3.76μm	101MP	11520×8740	Mono	CameraLink	8	Rolling	26989
MV-CH1510-10 XM	CMOS	66.7 mm	3.76μm	151MP	14208×10640	Mono	CoaXPress	6.2	Rolling	74989

工業(yè)相機 · 參考報價 · 海康威視 · 線陣

型號傳感器像元分辨率曝光時間顏色數(shù)據(jù)接口行頻含稅價格 RMB

MV-CL021-40GM	CMOS	7 μm	2048×1	2 μs ~ 10 ms	Mono	GigE	51 kHz	4950
MV-CL042-70CC	CMOS	5 μm	4096×2	2 μs ~ 10 ms	Color	CameraLink	40 kHz	6600
MV-CL042-90GM	CMOS	7 μm	4096×2	5 μs~10 ms	Mono	GigE	29 kHz	6000
MV-CL082-70CM	CMOS	5 μm	8192×2	1.5 μs~6.6 ms	Mono	CameraLink	40 kHz	15300
MV-CL084-90CM	CMOS	5 μm	8192×4	3 μs ~ 10 ms	Mono	CameraLink	80 kHz	12700

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的机器视觉 · 工业相机的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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