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 目标距离
4 焦距
5 采样率
6 曝光时间和增益
7 暗漏电流
8 分辨率（像素数量）
透镜的选择与要求：
高质量透镜与感应器质量同等重要。摄像头是一种电子光学系统，需要光学元件和电子元件协作生成图像。图像模糊问题通常是由透镜选择不当造成的。佳透镜尺寸和形状取决于焦距，不过对较小的对象距离来说，一般使用C 座透镜。如果摄像头需要在高反射环境条件下工作，那么好选用抗反射膜透镜。整体摄像头的视野覆盖面取决于所需视野的区域、工作距离和透镜。
透镜设计／选择的另一关键参数就是终对象分辨率（单位为毫米或密耳，即千分之一英寸）。
如果摄像头用于测量生产环境下的对象尺寸，需考虑以下几个重要参数：
1 视野
2 感应器分辨率（像素数量）
3 图像质量
4 视觉工具度
例如，如果采用 IBIS5-1300 感应器（130 万像素，分辨率为1280(h) X 1024 (v)），工具的度为十分之一像素，那么 5 英寸宽、4 英寸高的对象在6英寸 FOV 水平方向上度可达到 0.0004 英寸。
分辨率：根据视野和终扫描对象的图像粒度，一般使用 VGA 到百万像素阵列标准。
灵敏度：单色或彩色：大多数检查应用可采用单色感应器生成灰度级。典型的应用包括条形码阅读器、指纹扫描仪、制造设备的尺寸测量等。
如果质量和生产控制中需要掌握对象的色彩信息，则使用彩色感应器，如辣椒或苹果的分级和分类等。感应器的24位彩色数据可捕获 1740 万种不同的色彩。
感应器的参数和选择：
就机器视觉应用而言，感应器和摄像头需要支持多种不同的分辨率和帧速率。如果感应器支持可编程特性，那么就能针对各种机器视觉应用增加更多通用摄像头设计。通常支持的特性包括：
* 窗口和分辨率选择
