硬件详解--相机.pptx

一、相机

1、相机分类相机种类特点用途2D面阵拍摄一个面的图像，按照曝光方式的不同分卷帘和全局相机最常用的成像方式2D线扫拍摄一条线的图像，通过物体和相机的相对运动得到一个面的图像用于检测滚筒、布匹红外相机公司研发的特有相机测量绝对和相对温度3D结构光在2D面阵的基础上增加了高度测量信息，z方向精度高，但x和y方向精度不如2D测量物体高度3D线扫在2D线扫的基础上增加了高度测量信息，z方向精度高，但x和y方向精度不如2D测量物体高度智能工业相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统简单应用的一些工业场景如识别二维码，检测尺寸等。优势是成本低，安装方便，稳定性好。劣势是处理能力不足。

2、相机接口

3、相机的参数MV-CA003-50GMCE：性价比高CA：一般产品CH：高端产品30万像素芯片厂家网口M-黑白；C-彩色；N-红外增强

4、相机基础相机按传感器的类型分CCD和CMOS相机。就是一种将光信号转换为电信号的半导体元件（光敏二极管）。大小约为长宽各10毫米左右，由类似棋盘的格状排列的小像素(pixel)组成。用CCD相机拍摄时，拍摄对象发出的光通过镜头在传感器上成像。光到达传感器的某个像素时，将根据光的强度产生相应的电荷。将该电荷的大小读取为电信号，即可获得各像素上光的强度（浓度值）。

4、相机基础CCD和CMOS的对比1、成像过程。CCD和CMOS图像传感器光电转换原理相同，主要差别在于读出过程不同：CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，因此其信号的一致性非常好。CMOS每个像素都有各自的信号放大器，各自进行电荷--电压转换，信号输出一致性较差。CCD要求读出整幅信号，带宽比CMOS大，所以能耗较高，为CMOS的10倍。CMOS百万的放大器的不一致导致了更高的噪声。2、集成性。CCD工艺复杂，系统集成性差，价格较高。CMOS集成性高，只需一块芯片就可以实现所有基本功能，价格低。但正因为集成度高，各元件、电路较近，互相干扰比较严重，噪声高。3、速度。CMOS的速度较CCD快很多，目前大部分500f/s以上的高速相机都是CMOS相机。

4、相机基础1、像素图像传感器由许多像素点按照一定的次序排列，它是组成传感器最小的单元。2、像素尺寸像素尺寸也叫像元尺寸，是指每个像素的实际大小。单位是?。像元和像元数（分辨率)共同决定了相机的靶面大小。靶面尺寸就是像元尺寸*分辨率。像元尺寸从某种程度上反映了芯片对光的响应能力，能接收的光子数越多，产生的电荷数越多。相对来说图像质量也越高。3、分辨率分辨率用来描述传感器的分布情况。面阵相机:用横像素点数（H）*竖像素点数（V）表示，其乘积就是像素值。如常用的工业面阵像素值120万（1280*960）、200万（1600*1200）等。线阵相机：像素以直线形式排列，竖向像素点一般1-4行，横向像素点分为1K、2K、4K、6K、8K、16K等（1K=1024）图像数据越多图像文件就越大，细节表现就越丰富。但大的文件需要消耗的计算机资源就越多。更多的内存以及更大的硬盘。图像传感器像素点示意图

4、相机基础4、传感器尺寸传感器尺寸是指传感器的实际大小，用对角线的实际长度表示传感器的尺寸，以英寸(”）为单位。1英寸=16mm。CCD尺寸单位（mm）水平：H垂直：V对角：D1?12.89.616.02/3?8.86.611.01/2?6.44.88.01/2.55.74.287.01/3?4.83.66.01/4?3.62.74.5

4、相机基础5、采集速度相机的行频/帧频表示相机采集图像的频率。面阵相机通常用帧频表示，指相机采集传输图像的速率，每秒采集或曝光的帧数，一般为该相机最大曝光次数，单位FPS，即帧/秒，即framepersecond。如30f/s表示相机在1秒内最多能采集30帧图像。线阵相机常用行频表示，指每秒采集或者曝光的行数，一般指最大行数，单位kHZ，如12kHZ表示相机在1秒内最多采集12000行图像。一般分辨率越大的相机帧率越低，曝光时间越长，帧率越低。

4、相机基础6、像素位深每像素数据的位数，一般为8位、12位、14位、16位。大部分图像传感器可以根据光强度将数据分为256个等级（8位）。在最基本的黑白处理中，黑色（纯黑色）的数值为“0”，白色（纯白色）的数值为“255”，其它处于两者之间的颜色则根据光强度转换成其它数值。数据位数越高，数据就越精准，但同时也降低了系统的运行速度。以最常见的黑白相机为例

4、相机基础

4、相机基础7、曝光时间和曝光方式传感器将光信号转化成电信号形成一帧图像，每个像元接收光信号的过程叫做曝光，所花费的时间叫曝光时间，也叫