如何从10个控制点去选择相机（机器视觉）

HI,我是 Ania ,一名机器视觉工程师，从业六年来，我有一半的时间都在做项目评估，了解客户的需求，用机器视觉的方式解决问题，评估了成百上千个项目，不知不觉也总结出了一些“套路”。

这个 8 月我将和你分享如何进行机器视觉的项目评估，主要会分为两个部分内容：

1. 了解主要部件：相机，镜头，光源

2. 项目评估的套路

 

今天我们先来了解一下机器视觉中的首席☞☞☞相机

说起相机的分类你首先想到的是什么呢？品牌？像素？颜色？

没错，相机是许多属性的集合体，无法单独分类选择，而我们要做的就是在决定选择之前像面试一样全面了解它。

目前市场上的相机恐怕已经成千上万种，但是我从不慌张，也不怕新品出来跟不上，秘密就是我归纳了相机选型的 10 个控制点，事半功倍哦~

01

相机品牌

虽然大多数的厂商都推出了全系列产品，但是每个品牌都有擅长的地方，选择该品牌的明星产品往往性价比高，可靠性好。

怎么知道哪个是明星产品？问问你的相机供应商吧。

02

分辨率

分辨率英文是 Resolution，指的是图像传感器中所包含的像素点数，通常用长*宽表示。我们常说多少万像素相机就是由分辨率计算得来的。

比如分辨率 1280pixel*1024pixel，1280*1024=1,310,720，,就是 130 万像素的相机。

分辨率在一定意义上决定了机器视觉系统能够达到的精度，关于如何计算精度会在后面的文章中具体讲解。

03

快门

快门英文是 Shutter ,快门是相机中用来控制光线照射感光元件照射时间的装置。

在工业相机中一般有两种快门方式：全局快门（Global Shutter）和卷帘快门（Rolling Shutter）.

要点是如果需要动态取像（飞拍）请一定选全局快门，卷帘快门只能用于静态取像。

04

帧速率

帧速率英文是 Frames Per Second ,是指每秒钟采集图像的帧数。

比如 30 fps ,可以算出理论上采集一张图片需要的时间是1000 ms/30 fps=33.3 ms，这个时间是要算在整体检测节拍中的。

05

图像传感器

图像传感器是相机中的感光元件，可以将光学图像转换成电子信号，主要分为 CCD 和 CMOS.

我被最常问到的十大问题之一就是 CCD 好还是 CMOS 好？

这个要从它们的历史说起，最初 CCD 的成像质量的确明显优于 CMOS ,但是 CMOS 比较努力，经过几年的发展已经达到了 CCD 同样的成像质量而且制造成本更低，今年3月SONY已经退出 CCD 市场专门做 CMOS 了，所以未来一定属于 CMOS.

关于图像传感器我们要了解什么呢？

我们要了解的是芯片的尺寸，选择镜头的时候会用到。

芯片的结构，这决定了相机是线阵相机还是面阵相机。

芯片的型号也至关重要，好的芯片相机成像质量好。

怎么分辨呢？先问度娘看看评价，再问问供应商价格，一般来说同等质量的相机价格不相上下，在目前这个硬件透明的市场基本上一分价钱一分货。

06

连接镜头的接口

相机的接口用于连接相机和镜头，主要有 C 口，CS 口，F 口。

选择匹配的镜头接口即可，一定要在选型的时候就考虑到这个问题，如果接口不一样要加转接环。

07

传输接口

传输接口指的是相机传输图片的方式，目前常用的有GigE，USB3.0，CameraLink.等，接口不同也会影响到采集速度。

需要注意的是选对配件：

（1）选择和接口相同的图像采集卡， GigE 就配千兆网卡， CameraLink 就配 CameraLink 卡。

（2）连接的线缆，接口要匹配，长度要确定，如果需要走坦克链一定要配高柔耐折弯的线缆，并且要带螺丝锁在接口上以免运动久了掉落或接触不良。

08

相机颜色

相机分为彩色相机和黑白相机，通常情况下只有在需要识别颜色的情况下选择彩色相机，其他时候一律选黑白相机。

因为很多视觉工具都是在黑白图像上处理的，如果选了彩色相机还需要转换成黑白图像再运算，这个过程往往会降低画质，索性一开始就选择黑白相机更好。

09

相机维度

按照维度相机可以分为2D相机和3D相机，3D相机可以得到高度信息，其他情况用2D相机就可以解决了，这篇文章讨论的也主要是2D相机，3D相机以后再专门来讲。

10

相机的系统

相机的系统有两种：智能相机系统（嵌入式系统）和 PC-Based 系统。

智能相机系统集采集图像，处理图像于一体，结构紧凑，使用方便，价格略高。

PC-Based 系统是用工业相机采集图像，PC 处理图像，可以同时将多台相机集成在一个视觉系统里，可以二次开发定制软件。

从性价比上来说，如果是单台相机 200 万像素以下的需求建议选择智能相机，如果是多台相机或单台 200 万以上像素相机建议选择 PC-Based 系统。

从以上 10 个控制点去选择相机，一切尽在你的控制之中啦，不敢说百发百中，足以帮你解决大部分相机选型的问题。

编辑：黄飞