什么是机器视觉照相机?
机器视觉照相机也称为工业摄像机,是 2D 图像处理系统的重要组成部分。其主要功能是拍摄图像,然后通过硬件和软件的组合对图像进行处理。为不同应用处理所获得的信息。
生产系统中图像处理应用的典型示例是质量控制、存在性检查、完整性检查。对此会分析在生产线上所生产零件的特定特征。如此便可以检查零件是否符合质量标准,或者是否需要在必要时将其剔除。
摄像头是图像处理系统的一个组成部分。它由以下组件组成:
2D 图像处理系统的主要组件
机器视觉照相机与 Smart Camera 的区别
机器视觉照相机的应用范围
位置检查
机器人定位
零件测量
质量控制
检查存在性
过程监控
代码读取
适用于跨行业应用的可靠解决方案
汽车行业 h3>
乘用车内门的质量检验
发动机缸体的质量检验
用于自动拧紧的位置识别
电气行业 h3>
印刷线路板的位置检查
检查部件的对准情况
检查连接器和电缆
包装业 h3>
检查包装是否损坏、脏污或缺少标签
检查包装的标签
检查 PET 瓶的最短保质期
食品加工业 h3>
饮料罐的对准情况
检查包装的标签
联接式盖子的检测
这就是平面照相机与行扫描照相机之间的区别
下表总结了平面照相机与行扫描照相机之间的主要区别:
带有全局或卷帘快门的 CMOS 传感器的功能原理
CMOS 图像传感器有两种曝光方法,用于控制图像的拍摄和读取方式。这些方法确定了曝光时间,从而确定了在摄像头传感器中转化为电子并作为值输出的光量。全局快门和卷帘快门的区别:
全局快门 h3>
整个图像区域同时曝光 |
适用于静态和动态应用 |
对于移动对象不存在图像失真 |
卷帘快门 h3>
各行在时间上错开曝光 |
针对静态应用 |
物体快速移动时的图像失真(卷帘快门效应) |
拍摄静止图像 |
卷帘快门效应 h4>
在卷帘快门中,传感器所有像素的曝光时间都相同,但各行的曝光时间都会延迟。当物体移动速度快于曝光和读取时间时,会出现卷帘快门效应,导致图像由于曝光而失真。
左侧:全局快门,右侧:卷帘快门
左侧:全局快门,右侧:卷帘快门
单色照相机还是彩色照相机?什么时候使用什么产品?
实际图像
使用单色相机拍摄图像
单色相机能够将物体与背景区分开来。
使用彩色相机拍摄图像
彩色相机能够将物体彼此区分开来,并与背景区分开来。
在工业图像处理中,需要区分单色相机和彩色相机。单色相机可捕捉灰度,并聚焦于图像中的亮度差异。因此它们特别适用于需要精细对比度和细节的应用,例如表面检测或物体测量。
相反,彩色相机可以捕捉颜色信息,使其能够更精确地捕捉表面。它们可以分析整个色谱,并由此提供更详细、更多样化的图像再现。这使其非常适合颜色发挥重要作用的应用场景,例如产品质量控制,其中颜色差异可能表明材料存在缺陷。
安装机器视觉照相机时的注意事项
为了确保图像的可靠拍摄,在调整工业摄像机时要注意以下提示。
除了摄像头的最佳对准之外,照明系统的定位也很重要。要检测的物体的形状对于光线到达摄像机的方式至关重要,决定着能否产生尽量高的对比度。例如,必须注意角度和由此产生的反射。
机器视觉照相机的接口
工业摄像机的以太网接口可以通过网络传输图像数据。该接口通常用于工业图像处理,以将摄像机连接到机器视觉控制器或其他设备。
分辨率
传感器的分辨率表示像素数:分辨率越高,则像素大小越小,可识别的细节就越精细。由于像素大小不同,相同尺寸的传感器可能具有不同分辨率。
帧频
帧频表示摄像机每秒拍摄的完整帧数。更高的帧频可用于在快速处理应用中拍摄大量图像。
曝光时间
曝光时间决定了照射到 CMOS 传感器上的光线量,从而影响拍摄图像的亮度。较长的曝光时间会生成更明亮的图像,但也可能会因此而导致运动模糊和图像噪点增大。较短的曝光时间可实现快速应用,并减少与之相关的运动模糊。
为每种应用提供适当的分辨率
分辨率 | 精度 | 例如 |
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1.6 MP | 不需要极高分辨率的应用 | 光学字符识别、装配检查、存在性检查 |
5 MP | 需要中等细节精度的应用 | 检查包装 |
12 MP | 需要高精度的应用 | 精细机械部件的检测 |
24 MP | 需要极高分辨率和细节精度的应用 | 检查印刷线路板元件是否有缺陷 |