机器视觉检测的基础知识大全.docx

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2、很可能就是CMOS。其实CCD和CMOS都称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半 导体元件。他们在检测光时都采用光电二极管， 但是在信号的读取和制造方法上存在不同。两者 的区别如下：CCDCMOS制琶技术比鞅團难tt楡容易（可匚疑而疊同追詞半冷暉割适我去制置成本Mr谄梶电力少干扰/ocrijn&fefirech对光的皴感度不如CCD二，像素。所谓像素，是指图像的最小构成单位。电脑中的 图像，是通过像素（或者称为PIXEL ）这一规则 排列的点的集合进行表现的。每一个点都拥有色 调和阶调等色彩信息，由此就可以描绘出彩色的 图像。例如：液晶显示器上会显示分辨率：1280 X1024等。这表

3、示横向的像素数为1280，纵向的像素数为1024。这样的显示器的像素总数即为1280 X1024 = 1,310,720。由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说清晰度更高三，像素直径。所谓像素直径，是指每个CCD元件的大小，通常使用ym作为单位。严谨的说, 这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。 （二像素间距，即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离。）。也就是说，像素直径与像素间距的值是一样 的。如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘， 因此可以获得更加 精细的图像。可以通过像素直径和有效像素数，求出CCD元件的受光部的大小。假设某个CCD元件的条件如下所示：-

4、有效像素数768 X 484-像素直径8.4 X 9.8则受光部的大小为横向768 X 8.4m = 6.4512 mm纵向484 X 9.8ym = 4.7432 mm四，CCD的大小。 CCD感光元件的大小，一般分为采用英寸单 位表示和米用APS-C大小等规格表示这2种方 式。采用英寸表示时，该尺寸并不是拍摄的实际 尺寸，而是相当于摄像管的对角长度。例如，1/2 英寸的CCD表示拥有相当于1/2英寸的摄像 管的拍摄范围。为什么如此计算呢，这是由于 当初制造CCD的目的就是用来代替电视机录像 机的摄像管的。当时，由于想要继续使用镜头等光学用品的需求比较强烈，由此就诞生了这种奇 怪的规格。主要

5、的英寸规格的尺寸如下表所示。五，快门速度。表示CCD或CMOS感光元件中蓄积电荷的时 间。如果快门速度为1/250，则蓄积光的时间为 1/250秒。快门速度越快，则元件的受光量越少, 相反如果快门速度越慢，则元件的受光量越多。也可以说，快门速度将起到了调整光量的作用。关于快门速度和受光量（正确来说应该称为蓄积 的电荷量），存在以下的关系。例如：如果将快门速度基准定为 1/1000 秒,则快门速度变为1/500秒，则受光量变为2倍。快门速度变为1/2000秒，则受光量变为1/2。六，增益。所谓增益，是指将图像信号进行电子增幅的过程。用于图像处理的CCD中，配备了可以通过 在暗处拍摄时增幅信号，从

6、而看上去变得明亮的 功能。另外，还配有根据拍摄对象的亮度自动进 行调整的增益控制功能等。例如在1/10000 快门速度下拍摄，增加增益前后的对比如下CCD即为覆盖视觉检测中99%应用七，1D相机（线扫描相机）前面所有我们提到的像素呈矩阵排列的的面阵相机。而线阵相机在长度方向目前最多有 16K像素， 但是宽度方向只有一个像素。通过移动来获取图线型相机BO mm/2048 pixX安野 像融使用 XG-HLQ2M (2048 pix)相比于平面相机，线扫相机主要优势体现在两个方面。1，更高的分辨率。2，成像质量更高。（反光产品，柱状体产品）面型相机500 万（2432 pix x 2050 pl另

7、外，对于布匹装的连续监测的产品，线扫描相机也非常方便但是，相比于面阵相机，线扫描相机成本更高，安装架设难度更高。同时，需要配合编码器来配合触发拍照，需要有这方面的 Kno w-how最后，线扫描相机需要使用特殊的镜头和光源。八，3D相机。目前市面的3D相机根据成像原理不同，主要分为三种。1，激光类(Laser)2，多目类(Binocular Vision )3，光栅类(Strip Pattern )1，激光类(Laser )。主要是通过三角反射原理，激光发生器投出激光束照在物体表面， 反射回来的光线被CCD接受，然后建模成3D图像。激光扫描成像。2，双目类。(Bin ocular Visio

8、n )双目立体视觉是指用两台性能相当、 位置固定的CCD摄像机，获取同一景物的两幅图像，通过 两个摄像头所获取的二维图像，来计算出景物的 三维信息。在原理上比较类似人类的双目视觉。 组建一个完整的双目立体视觉系统一般需要经 过摄像机标定，图像匹配，深度计算等步骤。3，光栅类(Strip Pattern )。目前基恩士有此类成熟的产品，XR系列。其优点是无需移动机构，一次高精度成像(请参考历史文章)。拍摄效果图:九，2.5D相机（详细介绍请参考之前历史文章）通过控制光源从不同角度照明，得到图像凹 凸信息产生的阴影图像，而最后合成计算得到 3D信息的图像（注：咼度“ Z 方向不能定量测量，所以叫2.5D ）。原图- 合成图像