​工业相机分类

工业相机按照芯片类型、传感器结构特性、扫描方式、分辨率大小、输出信号方式、输出色彩、输出信号速度、响应频率范围等有着不同的分类方法。

按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机；

按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机；

按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；

按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；

按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机；

按照输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；

按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机；

按照响应频率范围可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。

工业相机镜头接口

工业镜头和工业相机之间的接口有许多不同的类型，工业相机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。

接口类型的不同和工业镜头性能及质量并无直接关系。

接口主要分为两类：螺口和卡口。螺口主要有0.75（M42、M58、M72等）、C口、CS口、M90×1；卡口主要有F口、V口。

C接口和CS接口是工业工业相机最常见的国际标准接口，为1英寸—32UN英制螺纹连接口。C接口和CS接口的螺纹连接是一样的，区别在于C型接口的后截距为17.5mm，CS接口的后截距为12.5mm。

因此CS型接口的工业相机使用C口镜头时需要加一个5mm的接圈。C接口的工业相机不能用CS口的镜头

C接口和CS接口的区别：

在光学系统中，最后一个光学镜片表面的顶点到像面的距离称为后截距。

对于不同的光学系统，其后截距都是不一样的，因此，在安装镜头时，需要调节镜头到相机的相对位置，使相机底片到镜头最后一面顶点的距离满足后截距的要求，即使得底片位于镜头的像平面上。

工业相机传感器尺寸大小

图像传感器作为工业相机核心部件，其靶面的大小，往往直接关系到成像的质量。通常来讲，图像的成像质量与像素的大小成正比。

这也就意味着，同样大小的图像传感器，如果分辨率越高，那么像素尺寸就越小，其成像质量也就会越差。

工业上的1/2.3’CMOS传感器，分辨率通常只在500万像素级别，而 民用的1/2.3’CMOS传感器，则分辨率可以做到1600万像素甚至更高的级别。

因此工业相机的成像质量往往要比民用的相机成像质量要好；同时，如果相同分辨率的相机，传感器面积越大，则其单位像素的面积也越大，成像质量也会越好。同样的500万像素的相机，2/3’的传感器成像质量就要好于1/2’的。

镜头规格应视工业相机的的传感器尺寸而定，两者应相对应。

例如： 相机的ccd/cmos传感器靶面大小为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸； 相机的ccd/cmos传感器靶面大小为2/3英寸时，镜头应选2/3英寸。

如果镜头尺寸比相机传感器靶面尺寸大时，将使图像视野比镜头视野小，即不能很好地利用镜头的视野；

如果镜头尺寸比相机传感器靶面尺寸小时，将发生“隧道效应”，即图像有圆形的黑框，像在隧道里拍的一样。

一般选择工业相机的注意事项

选择合适的相机是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。

1、相机类型

对于静止检测或者一般低速的检测，优先考虑面阵相机，对于大幅面高速运动或者滚轴等运动的特殊应用考虑使用线阵相机。

根据检测的速度，选择相机的帧率一定要大于物体运动的速度，一定要在相机的曝光和传输时间内完成。而在实际检测中实现同样的目的可以有多种不同的解决办法，相机的选择也就有了更多空间。

2、相机帧率

相机的帧率决定着设备的测量效率，如相机的帧率是30FPS，则每秒钟最多拍摄30次。通常来说，相机的分辨率越低，同样的接口，帧率也会越高；而分辨率越高，帧率也会越低。

帧率*分辨率≤总线带宽，即在接口一定（总线带宽已经确定），分辨率一定时，帧率也是有其最大值的。即要想相机的分辨率快，又要想相机的帧率高，那么就需要找更大带宽的总线，也就是相机的输出接口。

3、相机的曝光时间

相机的最小曝光时间，可以决定目标的运动速度。或者反过来说，目标的运动速度，对相机的最小曝光时间提出了要求。

假设我们的目标运动速度是1mm/S，我们的测量精度是0.01mm/pixel，那么我们必须考虑，物体的运动引起的拖影必须要小于我们的精度0.01mm，

目标移动0.01mm，需要用时10ms，这就要求我们的相机的曝光时间必须小于10ms，如果大于这个曝光时间，那么仅仅物体运动引起的模糊就会大于0.01mm，这时我们的精度已经无法达到0.010.01mm/pixel了。

4、相机输出接口

同等像素条件下，各种接口的总线其相机帧率是不一样的。一般来说CameraLink>USB3>GIGE>1394B>USB2,1394A。

现在最快的是Camera Link总线，USB3的理论速度达到了5Gbps即640MB，

实际表现来看，应该有80%的有效带宽，即有512M左右的总带宽可供实际传输，这样如果一个500万像素的相机，每幅图像5M，那么也可能达到100帧每秒，速度是非常快的。

而对于GIGE千兆网相机，500万像素的相机，较快的可以做到23FPS。1394B的500万像素相机可以做到13FPS，USB2，1394A一般为5~6帧的样子。

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