高速工业相机分析
在机器视觉项目中，有些需要抓拍流水线上高速运动的工件，因此对工业相机的要求特别高，高速工业相机的选型就非常重要了。本文对高速工业相机的选型要素进行了详细分析。
一、确定精度要求
此要求的筛选跟普通工业相机选型方法一样，在此不作赘述。
二、相机颜色确定
如果视觉项目中要拍摄物体的颜色特征，就必须用颜色还原性比较好的相机，例如高质量的ccd或者3ccd相机，与颜色无关的项目一般情况下采用黑白相机，有些要检测的特征可能在彩色图片里能够更好的显现产生对比，此时也可能考虑使用彩色相机。
三、曝光时间，如何拍摄运动的物体—-敲黑板：重点
工业相机在拍摄运动物体的时候，需要克服的重要的问题是拖影，拖影是在曝光的时候，拍摄目标与摄像系统之间存在相对运动形成的，因为这种相对运动导致芯片上形成的图像一直在变化，各个部位的像元在曝光的过程中受到来自物体不同位置成像的影响，终形成的图片是一个连续变化图像空间内图片的叠加。
物体只要是运动的，拖影就一定会有的，不同的项目类型，对拖影相对长度的限制不尽相同，对于尺寸测量的项目，拖影对测量精度会有严重影响，为了降低拖影对图像质量的影响，就会要求拖影长度尽可能短，例如不超过1/3像素，或者不超过一个像素等，而对于识别、计数等相关的项目则对拖影的要求会相对宽松些，这些要求一般情况下如此，具体看实际项目情况去判定。
运动速度和曝光时间是直接影响拖影的两个因素。为了保证图像中的拖影不超过s单位像素，则需要做到：
1.芯片上光学像在曝光时间内移动的位置不超过s单位像素；
2.物体与成像系统之间在曝光时间内相对移动（垂直于光轴平面内）距离不超过s单位的系统精度。
光像对芯片移动速度vs与物体运动速度vp之间关系为：
其实：光学系统中物方和像方所有的一维参数都是如上比例关系。
例如：某系统的拍摄精度是0.1mm/像素，相机曝光时间是1/2000秒，拍摄物体运动速度是10mm/s，这样目标在曝光时间内物体运动的距离是0.005mm<<0.1mm，因此可以用该系统拍摄。
总结起来，一般情况下就是保证：
物体运动速度vp 曝光时间ts<允许长拖影s单位系统精度
因此对于运动速度比较快的物体拍照，为了防止长的拖影就需要极短的曝光时间，会选用较好的ccd相机，因为通常的ccd相机感光比较好，可以实现短时间曝光，但并不是说一定要使用ccd相机，如果光轴很强且速度不是很快，可以用cmos相机,(全局曝光)有的cmos相机是帧曝光的，总体感光效果也比较好，也是拍摄运动物体的比较好的选择，具体怎么选择按上面量化要求即可。
四、帧率
帧率即相机每秒钟可以捕捉的图像数量。一般决定于图像大小、曝光时间等，是相机的一个重要指标，相机帧率必须保证能够拍摄到系统要求时间间隔短的两张图片，否则就有可能造成丢帧等现象，进而漏检某些产品。
其他因素如数据接口，镜头接口，芯片大小等与抓拍高速运动物体无关，可参考一般相机的选型办法。
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一、确定精度要求
此要求的筛选跟普通工业相机选型方法一样，在此不作赘述。
二、相机颜色确定
如果视觉项目中要拍摄物体的颜色特征，就必须用颜色还原性比较好的相机，例如高质量的ccd或者3ccd相机，与颜色无关的项目一般情况下采用黑白相机，有些要检测的特征可能在彩色图片里能够更好的显现产生对比，此时也可能考虑使用彩色相机。
三、曝光时间，如何拍摄运动的物体—-敲黑板：重点
工业相机在拍摄运动物体的时候，需要克服的重要的问题是拖影，拖影是在曝光的时候，拍摄目标与摄像系统之间存在相对运动形成的，因为这种相对运动导致芯片上形成的图像一直在变化，各个部位的像元在曝光的过程中受到来自物体不同位置成像的影响，终形成的图片是一个连续变化图像空间内图片的叠加。
物体只要是运动的，拖影就一定会有的，不同的项目类型，对拖影相对长度的限制不尽相同，对于尺寸测量的项目，拖影对测量精度会有严重影响，为了降低拖影对图像质量的影响，就会要求拖影长度尽可能短，例如不超过1/3像素，或者不超过一个像素等，而对于识别、计数等相关的项目则对拖影的要求会相对宽松些，这些要求一般情况下如此，具体看实际项目情况去判定。
运动速度和曝光时间是直接影响拖影的两个因素。为了保证图像中的拖影不超过s单位像素，则需要做到：
1.芯片上光学像在曝光时间内移动的位置不超过s单位像素；
2.物体与成像系统之间在曝光时间内相对移动（垂直于光轴平面内）距离不超过s单位的系统精度。
光像对芯片移动速度vs与物体运动速度vp之间关系为：
其实：光学系统中物方和像方所有的一维参数都是如上比例关系。
例如：某系统的拍摄精度是0.1mm/像素，相机曝光时间是1/2000秒，拍摄物体运动速度是10mm/s，这样目标在曝光时间内物体运动的距离是0.005mm<<0.1mm，因此可以用该系统拍摄。
总结起来，一般情况下就是保证：
物体运动速度vp 曝光时间ts<允许长拖影s单位系统精度
因此对于运动速度比较快的物体拍照，为了防止长的拖影就需要极短的曝光时间，会选用较好的ccd相机，因为通常的ccd相机感光比较好，可以实现短时间曝光，但并不是说一定要使用ccd相机，如果光轴很强且速度不是很快，可以用cmos相机,(全局曝光)有的cmos相机是帧曝光的，总体感光效果也比较好，也是拍摄运动物体的比较好的选择，具体怎么选择按上面量化要求即可。
四、帧率
帧率即相机每秒钟可以捕捉的图像数量。一般决定于图像大小、曝光时间等，是相机的一个重要指标，相机帧率必须保证能够拍摄到系统要求时间间隔短的两张图片，否则就有可能造成丢帧等现象，进而漏检某些产品。
其他因素如数据接口，镜头接口，芯片大小等与抓拍高速运动物体无关，可参考一般相机的选型办法。
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