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機器視覺工業(yè)相機「4種常見的分類方式」

工業(yè)相機按照不同的標準有諸多分類，了解工業(yè)相機的分類，有利于工程人員更好地選擇和使用相機，下面是工業(yè)相機比較常見的幾種分類方式:

1.按成像色彩劃分

按成像色彩可分為彩色相機和黑白相機。黑白相機是工業(yè)里常用的相機，黑白相機對圖像還原度高，能真實呈現(xiàn)圖像細節(jié)。彩色相機有 RGB 格式(3CCD彩色相機)和Bayer格式 (單 CCD 彩色相機)等，相對來說，在工業(yè)應(yīng)用中，除非需要顏色識別，一般不使用彩色相機。彩色相機中的 Bayer 相機由于設(shè)計原理所限，在成像時不可避免地會造成顏色失真問題，此外，由于很多圖像處理算法都是針對黑白圖像的，所以有的時候可能還需要做彩色向黑白轉(zhuǎn)化的工作。

2.按信號類型分

按信號類型可分為模擬相機和數(shù)字相機。模擬相機所輸出的信號形式為標準的模擬量視頻信號，需要配專用的圖像采集卡，才能轉(zhuǎn)化為計算機可以處理的數(shù)字信息。模擬攝像機一般用于電視攝像和監(jiān)控領(lǐng)域，具有通用性好、成本低的特點，但一般分辨率較低、采集速度慢，而且在圖像傳輸中容易受到噪聲干擾，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，所以只能用于對圖像質(zhì)量要求不高的機器視覺系統(tǒng)。數(shù)字攝像機在內(nèi)部集成了 A/D轉(zhuǎn)換電路，可以直接將模擬量的圖像信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，不僅有效避免了圖像傳輸中的干擾問題，而且由于擺脫了標準視頻信號格式的制約，對外的信號輸出使用更加高速和靈活的數(shù)字信號傳輸協(xié)議，可以做成各種分辨率的圖像，出現(xiàn)了目前數(shù)字攝像機百花齊放的形勢。

3.按芯片類型分

按芯片類型可分為 CCD 相機和 CMOS 相機。CCD 芯片是指“電荷耦合器件”，是一種用電荷量表示信號大小，用耦合方式傳輸信號的探測元件，在相機技術(shù)中應(yīng)用廣泛。CMOS 芯片稱為“互補金屬氧化物半導(dǎo)體”，CMOS 實際上只是將晶體管放在硅塊上的技術(shù)，沒有更多的含義。簡單來說，可以認為 CCD 相機拍照質(zhì)量好，但成本高: CMOS 相機拍照速度快，價格便宜，但拍照質(zhì)量稍差。圖2-4 所示是這兩種芯片的示意圖。關(guān)于這兩點將在后續(xù)章節(jié)繼續(xù)探討。

4.按掃描方式分

按掃描方式可分為行掃描(線陣相機)和面掃描(面陣相機)兩種方式。線掃相機是一種比較特殊的相機，其像元是一維線狀排列的，即只有一行像元，每次只能采集一行的圖像數(shù)據(jù)，只有當(dāng)攝像機與被攝物體在縱向相對運動時才能得到人們平常看到的二維圖像。所以在機器視覺系統(tǒng)中一般用于被測物連續(xù)運動的場合或者回轉(zhuǎn)面的物體尤其適合運動速度較快、分辨率要求較高的情況。面陣相機就是人們平時日常生活中所見的手機、數(shù)碼相機這類的相機，像元行列都有分布，一次采集整幅圖像。

以上各種分類所討論的相機都是傳統(tǒng)的，即基于 PC 的相機，這種視覺系統(tǒng)由相機和 PC組成，相機是用來獲取圖像的，PC 是為了處理和分析圖像。但隨著技術(shù)的發(fā)展尺寸越來越小的 PC 逐漸進入大眾視野。在此期間，整個行業(yè)見證了單板機(SPC)的面世，即一種建立在單塊電路板上的計算機。與此同時，相機電子元件也變得更精巧成功生產(chǎn)出了更小巧的相機產(chǎn)品。為了不斷追求更極致的集成度，現(xiàn)在市場上還提供不帶外殼的小型相機，方便用戶輕松集成到精巧的系統(tǒng)中。得益于體積變小的 PC 和相機，我們將這兩種技術(shù)結(jié)合，為新應(yīng)用設(shè)計出更為精巧的相機視覺系統(tǒng)，這些系統(tǒng)就是嵌入式(視覺)系統(tǒng)，也可以叫智能相機。