典型的机器视觉系统主要由光源、镜头、工业相机、图像采集卡或图像处理器，以及控制输出单元等硬件构成。其中，工业相机是机器视觉系统核心的组件，其本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号，再将该信号模数转换并送到处理器后以完成图像的处理、分析和识别。选择合适的工业相机是机器视觉系统设计的重要环节，工业相机类型不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量，同时也与整个系统的运行模式直接相关。
工业相机有多种分类方法，比较常见有：按感光芯片的类型分ccd（电荷耦合器件）和cmos（互补金属氧化物半导体），根据输出色彩分为黑白和彩色，按像元的排列方式可分为线阵和面阵，按成像维度可为二维（2d）和三维（3d）等。本文将针对这四类分法，研究和讨论工业相机的基本原理及技术发展。
工业相机接口标准详解
工业相机还被称作工业摄像头、工业摄像机、工业照相机等等。从其芯类型中被分为工业ccd相机和工业cmos相机，从其信号种类里又分为工业模拟相机、工业数字相机。工业相机已经被广泛应用于工业生产线在线检测、智能交通,机器视觉,科研,军事科学,航天航空等众多领域。
目前，市面上也出现了越来越多的工业相机，相机厂商都给出了大量的相机参数，比如：相机接口、芯片类型、量子效应、帧率等。一般非行业内人士，在面对这些参数时往往会无所适从。根据长期的相机使用经验，朗锐智科为大家总结出目前使用比较广泛的工业相机接口知识！
工业相机数据传输接口方式有很多种，包括coaxpress、cameralink接口、usb接口、gige接口等。
工业相机接口标准详解
（1）camera link接口。
1、需要单独的cameralink接口，不便携，导致成本过高。
2、camera link接口的相机，实际应用中比较少。
3、传输速度是目前的工业相机中快的一种总线类型。一般用于高分辨率高速面阵相机，或者是线阵相机上。
4、传输距离近。
（2）usb2.0接口
1、usb2.0接口的工业相机，是早应用的数字接口之一，开发周期短，成本低廉，是目前为普通的类型。
2、所有电脑都配置有usb2.0接口，方便连接，不需要采集卡；缺点是其传输速率较慢，理论速度只有480mb（60mb）。
3、传输速率低，糟糕的协议（bulk-onlytransport(bot)协议）与编码方式，数据只有30mb/s左右。
4、在传输过程中cpu参与管理，占用及消耗资源较大。
5、usb2.0接口不稳定，相机通常没有坚固螺丝，因此在经常运动的设备上，可能会有松动的危险。
6、传输距离近，信号容易衰减。
（3）usb3.0接口
1、usb 3.0的设计在usb 2.0的基础上新增了两组数据总线，为了保证向下兼容，usb 3.0保留了usb 2.0的一组传输总线。
2、在传输协议方面，usb3.0除了支持传统的bot协议，新增了usb attached scsi protocol（usap），可以完全发挥出5gbps的高速带宽优势。
3、由于总线标准是近几年才发布，所以协议的稳定性同样让人担心。
4、传输距离问题，依然没有得到解决。
（4）gige千兆网接口
1、千兆网协议稳定。
2、千兆网接口的工业相机，是近几年市场应用的重点。使用方便，连接到千兆网卡上，即能正常工作。
3、需要注意一些特殊的细节，如早期的ni的软件，可能对千兆网卡的芯片有要求，需要使用intel的芯片才可以正常驱动gige相机，而使用如realtek的芯片网卡，就无法响应。
4、在千兆网卡的属性中，也有与1394中的packet size类似的巨帧。设置好此参数，可以达到更理想的效果。
5、传输距离远，可传输100米。
6、可多台同时使用，cpu占用率小。
工业相机行业的产业链覆盖全球
目前大多数工业相机都采用gbe介面，除了成本低廉外，容易与工业电脑介接，组成庞大复杂的自动化系统也是其一大优势。搭载usb3.0的工业相机也因为同样的理由，而在市场上越来越受到欢迎。
至于智能相机，本质上已经是一台迷你型工业电脑。以朗锐智科的pcm-6410工业相机为例，除了光学、影像感测器、数位讯号处理器等相机的元素外，该相机还搭载第7代英特尔®酷睿™处理器，可以直接在相机上执行各种视觉演算法。这种智能相机具备体积小、部署简单的优势，适合用在小规模自动化系统，或是与机器手臂结合，引导机器手臂作业。
工业相机主要包括镜头、感光传感器、网络芯片编码器、滤光片等。目前全球镜头厂商主要有：富士能、施耐德、卡尔蔡司、东正光学、普密斯;cmos/cdd的生产厂商有日本索尼、日本松下、美国aptina;网络芯片编码器生产厂商有：华为海思、美国ti、台湾智源、nxp等;而整机厂商有：中国海康、大华、云从、大恒等，国外sony、basler、baumer等。
如何解决工业相机中常见故障
随着现在技术越来越发展，工业相机也越来越被更多人所知，那么大家在使用工业相机过程中遇到一些问题怎么解决呢，下面请跟着轩展科技小编来看看吧
一.没有图像运行demo？
化解之道：
1.打开镜头光圈，或拧下镜头以查看是否有感光。
2.驱动安装是否正常;
3. demo是否使用连续采集模式。
二.如何连接外部触发器？
解决方案：参考手册外的触发设置，一般用tri +，tri + live连接;触发信号用于高低电平触发或脉冲信号触发。
第三，图像的颜色不正确和有偏色？
解决方案：使用参考手册设置白平衡。
四.图像拍摄不完整（显示）？
化解之道：
1.验证摄像机的分辨率是否调整到。
2. demo显示比例可以调整显示区域。
3.调整视野大小，如果摄像机连接固定镜头，则只能通过移动物体距离改变视野;如果相机与变焦镜头连接，它首先固定视野然后聚焦;如果相机连接了放大的镜头，它可以改变放大倍率来调整视野。
五，噪点很多，不清晰？
解决方案：参考说明设置增益。增益越小，噪声越清晰。
6.拍摄（显示）的图像是否太暗？
解决方案：参考说明设置曝光时间。曝光时间越长，图像越亮。
7.使用支撑阴影拍摄（显示）移动物体？
解决方案：使用led光源拍摄时，手动调整曝光时间和增益尽可能小。
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