关于机器视觉应用的摄像头设计
来源:
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作者:adeliyas
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发布时间: 2018-01-09
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本文将探讨机器视觉应用的 CMOS 图像感应器技术及架构要求。此外，还将详细分析机器视觉的基本组件，摄像头为满足应用需求需要哪些条件，以及如何设计出可满足各种机器视觉应用需求、同时又能在图像质量与成本之间获得平衡的摄像头。
3 自动化图像协会定义的千兆以太网视觉接口 (GigE Vision interface)
4 合成模拟视频接口
5 LVDS
离线处理的一大优势在于，单靠一个主机就能满足摄像头操控与系统控制两者之需。不过，由于视频数据从摄像头每帧传输存在一定的延迟，因此这种处理方式不适用于实时处理的应用，比如器件生产过程中传送带上的产品检查。
2 在线处理功能的摄像头
近期，DSP 处理器发展非常快，已经具备实时执行复杂算法的计算功能，因此也使得摄像头的在线处理成为可能。此类摄像头包括感应器与 DSP 处理器，二者可通过非粘接逻辑、也可通过某种粘接逻辑连接。DMA 将感应器扫描的视频直接发送至 DSP 存储器，并进行逐帧处理。控制函数的终结果由处理器在被控制的系统中直接启动，或在主机上作为命令启动。
在摄像头中进行视频处理的优势在于，数据处理可实时进行，而且在火线、USB 或千兆以太网接口上没有分组处理的负担。我们可采用字节优化型汇编代码，在时钟频率超过 300 MHz 的 DSP 处理器上加快实时处理速度。
图像算法的实时处理对检查应用至关重要，例如，能够检查出传送带上移动过快的的器件。一个帧图像的计算完成并采取相应行动后，才可以继续向系统传输下一个图像帧。
至关重要的规范：
对于机器视觉系统来说，图像质量是直接影响终图像处理结果的关键因素。特别是在自然光照条件下，图像质量随着光源条件的变化会有明显的不同。对诸如“增益”和“曝光时间”等摄像头设置作出相应调解可对不稳定的环境光情况作出补偿，从而提高图像质量。
根据终应用的情况和感应器与扫描对象的距离，光源可由单独的设备提供，也可以是摄像头透镜周边的一部分。如果光源在摄像头周边，那么摄像头可与光源一起移动。常用的光源包括卤素灯泡、荧光灯泡以及发光二极管 (LED) 等。
影响图像质量的因素包括：
1 光照强度
2 光照方向
