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由于CMOS传感器的每个像素包括一个感光二极管、放大器和读出电路,同时整个传感器还包括寻址电路和A/D,使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积,因此在像素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的满阱能力要低于CCD传感器。
由于CMOS传感器采用一般半导体电路常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、时序、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本。
CMOS 传感器可以随机寻址,能够非常方便地仅将队列中感兴趣地部分读出,提高帧率。
采集结束控制主要针对软件采集,单帧采集结束后自动清除采集命令,连续采集要由计算机发出命令清除设置的采集命令。
快门就是控制曝光时间。传统的照相机是通过机械快门对照射在底片上的光进行遮光动作实现曝光控制。在CCD或CMOS摄像机中是利用电子快门实现曝光控制。照射在传感器上的光不断发生光电转换,电子快门的原理是只储存一定曝光时间的信号电荷,然后进行输出。
显而易见,相邻像素binning,信号电荷增加一倍,摄像机对光的灵敏度增加6dB,信噪比提高3dB。当然,binning后的图像空间分辨率降低了。
Blooming是指被拍摄的场景中有非常亮的部分,在光电转换过程中,传感器上对应非常亮的部分的像素电荷超出了满阱能力,溢出到周围相邻像素,画面上产生白斑。
确定选用彩色摄像机还是单色摄像机。在一些颜色分类的场合,选用单色摄像机配合不同光谱的光源或滤色片,也会使处理简化
定义待检目标的小特征和检测视场,由此确定摄像机的分辨率
根据目标运动速度和通过率,确定摄像机的帧率(行频)
根据处理需求,选择摄像机的智能特性,如: 平场校正,LUT, binning等
数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更的信号。这个要根据实际需求来选择。
分辨率不是越高越好,是要根据系统实际应用需求来选择分辨率的大小。
假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的低分辨率应该选择在:(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么低分辨率不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。
但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷,所以我们为了提高系统的度和稳定性,好取缺陷的面积在3到4个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为佳(我见过多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素,那么就不用这么高分辨率的相机了。比如他们说如果做到0.1个像素,就是一个缺陷对应0.1个像素,缺陷的大小是由像素点个数来计算的,试问0.1个像素的面积怎么来表示?这些人以亚像素来忽悠人,往往说明了他们的没有常识性)。换言之,我们仅仅是用来做测量用,那么采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但有时因为边缘清晰度的影响,在提取边缘的时候,随便偏移一个像素,那么精度就受到了的影响。故我们选择300万的相机的话,还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右,这就很好的了测量的精度。
对于检测精度要求很高,面阵相机的分辨率达不到要求的情况下,当然线阵相机是必然的一个选择。
传输接口
根据传输的距离、稳定性、传输的数据大小(带宽)选择USB、1394、Camerlink、百兆/千兆网接口的相机。
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