什么是工業(yè)相機
工業(yè)相機是指用于工廠作業(yè)、安防監(jiān)控等場景的專用相機。
它有時也被稱為產(chǎn)業(yè)相機。工業(yè)相機主要分為兩大類,分別是監(jiān)控用工業(yè)相機與機器視覺用工業(yè)相機。監(jiān)控用工業(yè)相機多用于各類監(jiān)視場景。
這類相機需要連接顯示器,由人工對拍攝對象進行目視觀察。除監(jiān)控外,數(shù)字顯微鏡等設備搭載的相機,也屬于監(jiān)控用工業(yè)相機。
機器視覺用工業(yè)相機則集成在各類工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程中,能夠替代人工完成信息識別工作。相機采集的圖像數(shù)據(jù)會傳輸至計算機進行處理分析,最終輸出分析結果。工業(yè)生產(chǎn)中的自動檢測環(huán)節(jié),使用的就是這類機器視覺用工業(yè)相機。
工業(yè)相機的應用場景
監(jiān)控用工業(yè)相機廣泛應用于安防攝像頭、監(jiān)控攝像機、車載記錄儀、數(shù)字顯微鏡等設備。它的核心用途是輔助人工完成目視觀察。
像 ATM 機、收銀臺等場所安裝的安防監(jiān)控攝像頭,都屬于監(jiān)控用工業(yè)相機。
機器視覺用工業(yè)相機主要應用于工業(yè)生產(chǎn)流程。它通過拍攝圖像并傳輸至計算機分析,替代人工完成檢測判斷等工作,是自動化檢測系統(tǒng)的核心組成部分。
其具體應用場景十分廣泛,涵蓋缺陷與異物檢測、液體灌裝量達標判定、條形碼讀取、字符識別等。汽車制造、醫(yī)療設備、電子電器、物流倉儲、印刷包裝等行業(yè),都是它的主要應用領域。
工業(yè)相機的工作原理
和民用數(shù)碼相機一樣,工業(yè)相機也由鏡頭和相機機身兩部分構成。光線通過鏡頭進入相機后,會由機身內(nèi)部的圖像傳感器轉化為數(shù)字信號。
圖像傳感器的感知范圍不局限于可見光,還能捕捉紅外線、紫外線、X 射線等不可見光。圖像傳感器的性能,主要由傳感器尺寸、像素數(shù)量、掃描方式等參數(shù)決定。
工業(yè)相機的選購技巧
工業(yè)相機大多有明確的應用場景,選購時的核心原則是滿足需求的低性能標準。以下是選購的三大關鍵要點:
確定拍攝需求:面陣拍攝還是線陣拍攝工業(yè)相機分為面陣相機與線陣相機,這一點和民用相機類似。線陣相機的傳感器只有一列像素,需要通過移動拍攝對象來獲取完整的產(chǎn)品圖像。
拍攝圓柱形物體時,可通過旋轉物體完成掃描。拍攝平面物體時,可通過平移物體實現(xiàn)全景拍攝。在部分生產(chǎn)線的監(jiān)控與檢測場景中,使用線陣相機即可滿足需求,無需選用面陣相機。
明確圖像參數(shù)要求所需圖像的色彩類型、分辨率、采集速度,直接決定了工業(yè)相機的選型。如果僅需識別物體形狀,選擇黑白相機即可,無需額外采購彩色相機。
分辨率并非越高越好,過高的分辨率會增加相機成本,同時導致數(shù)據(jù)量激增,影響處理效率。如果需要檢測的產(chǎn)品數(shù)量較大,還需確保相機的數(shù)據(jù)采集速度能匹配生產(chǎn)線的節(jié)拍。
匹配合適的數(shù)據(jù)接口選購時必須明確圖像數(shù)據(jù)的傳輸方式。工業(yè)相機的主流接口有USB、CameraLink、** 千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet)** 三種。
這三種接口的傳輸速度不同,支持的傳輸距離也有差異。USB 3.0 接口的傳輸距離為 3 米,CameraLink 接口可達 10 米,千兆以太網(wǎng)接口的傳輸距離最長,可達到 100 米。
工業(yè)相機的其他相關知識
圖像傳感器的掃描方式差異
圖像傳感器的掃描方式分為隔行掃描和逐行掃描兩種。隔行掃描是將圖像分為奇數(shù)行和偶數(shù)行,分兩次掃描后再合成完整畫面。
這種掃描方式的優(yōu)勢是能呈現(xiàn)流暢的動態(tài)畫面,因此多用于監(jiān)控用工業(yè)相機。逐行掃描則是一次性掃描完整的圖像畫面,擅長捕捉高速運動物體的瞬間狀態(tài)。
這種掃描方式更適合用于工業(yè)生產(chǎn)流程中的機器視覺檢測場景。