凯时尊龙人生就是博

凯时尊龙人生就是博

机械视觉系统中常用摄像机的分类

2013-07-23 admin1

一、凭据分歧感光芯片划分

我们知路感光芯片是摄像机的主题部件,目前摄像机常用的感光芯片有CCD和CMOS两种:

1.CCD摄像机,CCD称为电荷耦合器件,CCD现实上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地贮存起来的步骤。

2.CMOS摄像机,CMOS称为“互补金属氧化物半导体”,CMOS现实上只是将晶体管放在硅块上的技术,没有更多的寓意。

只管CCD暗示“电荷耦合器件”而CMOS暗示“互补金属氧化物半导体”,但是不论CCD或者CMOS对于图像感应都没有效,真正感应的传感器称做“图像半导体”,CCD和CMOS传感器现实使用的都是统一种传感器“图像半导体”,图像半导体是一个P N结合半导体,可能转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。电子的数量被推算信号的电压,光线进入图像半导体得越多,电子产生的也越多,从传感器输出的电压也越高。

由于人眼能看到1Lux照度(满月的夜晚)以下的指标,CCD传感器通常能看到的照度领域在0.1~3Lux,是CMOS传感器感光度的3到10倍,所以目前通常CCD摄像机的图像质量要优于CMOS摄像机。

CMOS能够将光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字信号处置器和推算机接口节造电路集成在一块硅片上,拥有结构单一、处置职能多、速度快、耗电低、成本低等特点。CMOS摄像机存在成像质量差、像敏单元尺寸幼、填充率低等问题,1989年后出现了“有源像敏单元”结构,不仅有光敏元件和像敏单元的寻址开关,并且还有信号放大和处置等电路,提高了光电活络度、减幼了噪声,扩大了动态领域,使得一些参数与CCD摄像机相近,而在职能、功耗、尺寸和价值方面要优于CCD,逐步得到宽泛的利用。CMOS传感器能够做得极度大并有和CCD传感器同样的感光度,因而极度合用于特殊利用。CMOS传感器不必要复杂的处置过程,直接将图像半导体产生的电子转造成电压信号,因而就非?,这个利益使得CMOS传感器对于高帧摄像机极度有效,高帧速度能达到400到100000帧/秒。

二、按输出图像信号体式划分

仿照摄像机

仿照摄像机所输出的信号大局为尺度的仿照量视频信号,必要配专用的图像采集卡能力转化为推算机能够处置的数字信息。仿照摄像机通常用于电视摄像和监控领域,拥有通用性好、成本低的特点,但通常分辨率较低、采集速度慢,并且在图像传输中容易受到噪声滋扰,导致图像质量降落,所以只能用于对图像质量要求不高的机械视觉系统。常用的摄像机输出信号体式有:

PAL(是非为CCIR),中国电视尺度,625行,50场

NTSC(是非为EIA),日本电视尺度,525行,60场

SECAM

S-VIDEO

分量传输

数字摄像机

数字摄像机是在内部集成了A/D转换电路,能够直接将仿照量的图像信号转化为数字信息,不仅有效预防了图像传输线路中的滋扰问题,并且由于脱节了尺度视频信号体式的造约,对表的信号输出使用越发高速和矫捷的数字信号传输和谈,能够做成各类分辨率的大局,出现了目前数字摄像机百花齐放的局势。常见的数字摄像机图像输出尺度有:

IEEE1394

USB2.0

DCOM3

RS-644 LVDS

Channel Link LVDS

Camera Link LVDS

千兆网

按像元分列方式划分

面阵摄像机

面阵摄像机是我们常见的大局,其像元是按行列整齐分列的,每个像元对应图像上的一个像素点,我们通常所说的分辨率就是指像元的个数。必要指出的是我们推算机中的彩色图像通常是每个像素点由R、G、B三个致反暗示,但我们通常的彩色摄像机却并不是这样的,下面别离进行介绍:

是非摄像机,每个像素点对应一个像元,该像元对于各类波长的光拥有较一致的敏感度,采集得到的只是每个像素点的灰度值。

选取BAYER转化的单片彩色摄像机,这种摄像机的每个像素点现实只对应R、G、B三种之一的像元,R、G、B三种像元按肯定的法规分列,我们现实所得到的每个像素点的R、G、B三原色的数值是凭据该像素点及其周围若干点的三色数值进行BAYER插分推算而来的,所以这种摄像机所得到的图像往往不能得到很好的彩色成效,尤其是对应边缘地位会有较显著的色彩失真和细节的迷失。目前我们常见的彩色摄像机通常是这种大局的,其价值和同档次的是非摄像机相近。

BAYER彩色摄像机道理图

3CCD彩色摄像机,这种摄像机每个像素点对应有R、G、B三个感光元件,选取分光棱镜将入射光线别离折射到三个CCD靶面上,别离进行光电转换得到R、G、B三色的数值(见下图)。这种摄像机得到的图像质量好,没有细节迷失的问题,但由于摄像机结构复杂,所以通常较昂贵。另表由于这种摄像机选取了分光棱镜的方式,光线达到每个CCD靶面的光程是不一样的,所以必要镜头做针对性的设计能力达到比力好的图像成效,所以使用3CCD的摄像机还必要建设专用的镜头。

3CCD彩色摄像机道理图

线阵摄像机

线阵摄像机是一种比力特殊的大局,其像元是一维线状分列的,即只有一行像元,每次只能采集一行的图像数据,只有当摄像机与被摄物体在纵向相对活动时能力得到我们平?吹降亩维图像。所以在机械视觉系统中通常用于被测物陆续活动的场所,尤其适合于活动速度较快、分辨率要求较高的情况。

是非摄像机,也是最常用的线阵摄像机,每个像素点对应一个像元,采集得到的是灰度图像。

3Line彩色摄像机,该摄像机的拥有R、G、B三行像元,别离对红、绿、兰三种波长的光敏感,所以每个像素点城市对应R、G、B三个通路的数值,形成彩色的图像数据。必要把稳的是,由于R、G、B三行像元在统一时刻所采集的并非统一地位的信息(见图),在现实利用中必要进走活动校对能力得到所需的彩色图像。通常的摄像机都提供内部进走活动校对处置的职能,但对于对比度极度高的图像边缘还是容易出现色彩失真的景象。

3CCD彩色摄像机,与面阵的3CCD摄像机道理一样,选取分光棱镜将入射光线别离折射到三个CCD靶面上,别离进行光电转换得到R、G、B三色的数值。图像质量好,但需建设专用镜头。


标签: 机械视觉
【网站地图】