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其實(shí)，您現(xiàn)在需要的是一位向?qū)�。他即可以幫您刪繁就簡(jiǎn)，亦能助您為視覺(jué)應(yīng)用選擇正確相機(jī)，最終找到所需要的型號(hào)。
讓我們逐步列出相關(guān)條件或環(huán)節(jié)，從而使您做出正確決擇，為您的系統(tǒng)需求找到合適且理想的設(shè)備。
首先，我們先進(jìn)行一次清晰的自我評(píng)估。僅問(wèn)自己兩個(gè)問(wèn)題：
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我需要用相機(jī)來(lái)拍攝什么物體或內(nèi)容？
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我的相機(jī)必須具備哪些特性才能夠精確呈現(xiàn)這些內(nèi)容？
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網(wǎng)絡(luò)(IP)相機(jī)
網(wǎng)絡(luò)相機(jī)錄制視頻。網(wǎng)絡(luò)相機(jī)廣泛使用于典型監(jiān)控應(yīng)用之中，同時(shí)也可與工業(yè)相機(jī)結(jié)合使用。以下是這種相機(jī)的一些典型特性：
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通常會(huì)有堅(jiān)固的外殼保護(hù)，外殼具有抗震功能，能適應(yīng)任何天氣變化，這使相機(jī)適用于室內(nèi)和室外環(huán)境。
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各種不同功能（例如晝/夜模式）以及特殊的紅外濾光片使相機(jī)能夠提供卓越的成像質(zhì)量，即使環(huán)境光源或天氣情況極差的情況下亦可使用。
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可壓縮所記錄的圖像，這樣可以減少數(shù)據(jù)量，也能使所有數(shù)據(jù)均可存儲(chǔ)在相機(jī)內(nèi)。通過(guò)連接到網(wǎng)絡(luò)，理論上可讓無(wú)限數(shù)量的用戶訪問(wèn)該相機(jī)。
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相比之下，工業(yè)相機(jī)的特點(diǎn)是：
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會(huì)以未經(jīng)壓縮原始數(shù)據(jù)形式將圖像直接傳輸至PC；然后PC負(fù)責(zé)處理相對(duì)大量的數(shù)據(jù)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)丟失任何圖像信息。
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工業(yè)相機(jī)包含兩種技術(shù)：面陣相機(jī)和線陣相機(jī)。它們拍攝圖像的方式不同，具體與視覺(jué)應(yīng)用的類型相關(guān)。
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面陣相機(jī)裝配了長(zhǎng)方形芯片，配有多個(gè)可同時(shí)被曝光的像素行。因此，圖像數(shù)據(jù)可在單一步驟中被捕捉和記錄并同步處理。
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面陣相機(jī)通常在各種不同工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、醫(yī)療和生命科學(xué)領(lǐng)域、交通運(yùn)輸領(lǐng)域或安全與監(jiān)視領(lǐng)域中使用，通常作為對(duì)網(wǎng)絡(luò)相機(jī)的補(bǔ)充。
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相比之下，線陣相機(jī)則使用一款備有1、2或3行像素的芯片。圖像數(shù)據(jù)將按行拍攝，而獨(dú)立的像素行將在處理階段中重新組成完整的圖像。到底應(yīng)該選擇面陣相機(jī)，還是線陣相機(jī)，取決于您的應(yīng)用以及應(yīng)用的要求。
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在檢測(cè)傳送帶上以極快速度傳送的產(chǎn)品時(shí)會(huì)廣泛用到線陣相機(jī)。典型的工業(yè)應(yīng)用包括印刷、分揀和包裝、食品飲料以及各種表面檢驗(yàn)。
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網(wǎng)絡(luò)相機(jī)可用于各種監(jiān)視任務(wù)，包括航運(yùn)企業(yè)與包裝系統(tǒng)中的流程控制，以及建筑物與交通的監(jiān)視系統(tǒng)。它們通常用于：銀行、賭場(chǎng)、公司園區(qū)和公共建筑，以及港口和貨運(yùn)中心等物流和運(yùn)輸中心。
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該環(huán)節(jié)主要取決于您的應(yīng)用目的：您需要什么樣的圖像。為了評(píng)估結(jié)果，您需要彩色圖像嗎？還是黑白圖像即可滿足要求？ 若不，那黑白相機(jī)通常更適合，因?yàn)樗鼈兏`敏，所呈現(xiàn)出的圖像細(xì)節(jié)更加豐富。比如智能交通系統(tǒng)方面的應(yīng)用，經(jīng)常會(huì)將黑白相機(jī)與彩色相機(jī)相結(jié)合使用以符合特定國(guó)家/地區(qū)對(duì)于為保存證據(jù)圖像的法律要求。
這一步需要挑選適合的芯片（即采用CMOS或 CCD芯片技術(shù)）以及選擇快門(mén)技術(shù)的類型（即全局快門(mén)或滾動(dòng)快門(mén)）。之后要考慮問(wèn)題則的是幀速率，這個(gè)指標(biāo)是相機(jī)為了能夠順暢處理任務(wù)每秒必須提供的圖像數(shù)量。
兩種不同的芯片技術(shù)基本差別在于其技術(shù)結(jié)構(gòu)。
在CMOS芯片中，將光能（具體而言是指光子）轉(zhuǎn)化成電信號(hào)（電子）的電子元件直接集成在芯片表面。因此電子元件能夠更快速地讀取成像數(shù)據(jù)，用戶能夠更靈活地調(diào)整成像范圍，使CMOS芯片能夠更快速地拍攝圖像。CMOS芯片在消費(fèi)者市場(chǎng)上被廣泛使用，例如單反相機(jī)。
CCD芯片使用完整的芯片表面拍攝光線，芯片表面上沒(méi)有安裝任何轉(zhuǎn)化電子元件。這使表面擁有較多的像素空間，亦代表著能夠拍攝的光線將更多。因此這類芯片對(duì)于光線特別靈敏，特別適用于弱光條件的應(yīng)用（例如天文學(xué)）。CCD芯片能夠在速度較慢的應(yīng)用中提供卓越圖像質(zhì)量，雖然該芯片的結(jié)構(gòu)以及其傳輸與處理圖像數(shù)據(jù)的方式已逐漸將成像速度提高至極限。
CMOS芯片技術(shù)在近年來(lái)不斷改進(jìn)，如今已適用于幾乎任何一種圖像處理應(yīng)用。CMOS芯片具備
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出眾的性價(jià)比
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高成像速度
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高分辨率
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低功耗
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高量子效率
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這些特性讓CMOS芯片在CCD芯片以往獨(dú)占鰲頭的領(lǐng)域中取得了立足之地。高成像速度與出眾的圖像質(zhì)量的結(jié)合是當(dāng)代CMOS芯片的突出賣(mài)點(diǎn)之一。
CMOS面陣芯片和CCD芯片
有一項(xiàng)簡(jiǎn)單但非常重要的要求：快門(mén)必須與應(yīng)用匹配。快門(mén)能夠保護(hù)相機(jī)內(nèi)部的芯片不受入射光線的影響，且只有在曝光時(shí)才會(huì)打開(kāi)。所選的曝光時(shí)間將會(huì)確保像素接收適當(dāng)數(shù)量的光子，并決定快門(mén)維持打開(kāi)狀態(tài)的時(shí)間。全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)的差別在于吸收光線的方式。
全局快門(mén)會(huì)打開(kāi)并讓光線一次性地接觸整個(gè)芯片表面。依幀速率而定，移動(dòng)中的目標(biāo)會(huì)快速地被連續(xù)拍攝到。全局快門(mén)是需要拍攝快速移動(dòng)目標(biāo)的應(yīng)用的首選，例如交通與運(yùn)輸領(lǐng)域，物流領(lǐng)域以及印刷材料的檢測(cè)。
滾動(dòng)快門(mén)則是逐行來(lái)曝光圖像。根據(jù)所選的曝光時(shí)間不同，當(dāng)目標(biāo)在曝光過(guò)程中移動(dòng)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生失真，這也就是所謂的滾動(dòng)快門(mén)效應(yīng)。但是，并非涉及移動(dòng)目標(biāo)的應(yīng)用就完全無(wú)法使用滾動(dòng)快門(mén)。在多數(shù)情況下，該效應(yīng)可通過(guò)正確配置曝光時(shí)間以及使用外置閃光燈來(lái)規(guī)避。
對(duì)于滾動(dòng)快門(mén)，曝光時(shí)間不會(huì)同時(shí)開(kāi)始和結(jié)束，而是按行分別進(jìn)行： 圖解顯示了相片上各行的逐行曝光。
與“每秒多少幀圖像”或“fps”含義相同；而對(duì)于線陣相機(jī)，則與“行頻”或“行頻率”含義相同。幀速率描述芯片可在每秒鐘拍攝與傳輸?shù)膱D像數(shù)量。
幀速率越高，芯片速度越快。=> 芯片越快，它每秒拍攝到的圖像就越多。=> 圖像越多，數(shù)據(jù)量就越大。
對(duì)于快速移動(dòng)的應(yīng)用（例如印刷版圖形的檢測(cè)），報(bào)紙將會(huì)快速與相機(jī)檢測(cè)點(diǎn)擦身而過(guò)，而相機(jī)必須能夠在毫秒內(nèi)進(jìn)行“拍攝”。
通常只需低幀速率的醫(yī)藥與工業(yè)領(lǐng)域的顯微鏡檢測(cè)相差甚遠(yuǎn)。
對(duì)于面陣相機(jī)，圖像數(shù)量與數(shù)據(jù)量在很大程度上是依使用的接口而定。同時(shí)，這也取決于所使用的幀速率是低速的10 fps還是高（快）速的340 fps。圖像處理系統(tǒng)內(nèi)的相機(jī)所需拍攝的目標(biāo)決定能夠使用或所需使用的幀速率。
查閱您相機(jī)的規(guī)格，您會(huì)看到“2048x1088”。這個(gè)數(shù)字確切指什么？ 它
指的是每行的像素?cái)?shù)量，而在以上例子中亦指每條水平行擁有2048個(gè)像素，每條垂直行則擁有1088個(gè)像素。將兩個(gè)數(shù)字相乘就會(huì)得到分辨率，即2,228,224或220萬(wàn)像素（百萬(wàn)像素或簡(jiǎn)稱“MP”）。
要確定您的應(yīng)用需要多少分辨率，可進(jìn)行幾項(xiàng)簡(jiǎn)單計(jì)算：
舉例來(lái)說(shuō)，您想要拍攝某人眼睛的精確彩色圖像，該人士身高2m且站立在一個(gè)特定的位置上
= > 要清晰識(shí)別1 mm大的細(xì)節(jié)，您需要4百萬(wàn)像素的分辨率。
實(shí)例1：
先看簡(jiǎn)單的部分：大芯片和大像素表面可以拍攝到更多的光線。芯片使用光線作為信號(hào)，生成與處理圖像數(shù)據(jù)。到目前為止，就這么簡(jiǎn)單�，F(xiàn)在我們繼續(xù)： 可使用的表面積越大，信噪比(SNR)就越高，尤其是那些尺寸為3.5μm或更大的大型像素。信噪比SNR越高，成像質(zhì)量越好。42 dB的信噪比SNR會(huì)被視為可靠效果。
實(shí)例2： 大尺寸芯片提供較大的空間，可容納較多的像素，因而提供較高的分辨率。其實(shí)大型芯片的真正優(yōu)勢(shì)在于單個(gè)像素的尺寸仍足以確保取得較好的信噪比SNR，而較小的芯片所能夠使用的空間不多，因此需要使用尺寸較小的像素。
實(shí)例3：
但是如果大型芯片以及大量的大型像素未搭配合適的光學(xué)配件，則無(wú)法達(dá)到理想效果。只有與可以解析這一高分辨率的合適鏡頭結(jié)合使用，它們才能發(fā)揮全部潛力。
實(shí)例4：
大型芯片的成本總是更為昂貴，因?yàn)楦罂臻g需要使用更多的硅。
接口是相機(jī)與PC之間的連接點(diǎn)，將來(lái)自相機(jī)芯片的圖像數(shù)據(jù)從硬件（相機(jī)芯片）傳輸?shù)杰浖ㄌ幚韴D像的組件）。找到適用于您的應(yīng)用的理想接口意味著：通過(guò)對(duì)一系列不同因素進(jìn)行權(quán)衡，找出性能、成本和可靠性的理想平衡。
依據(jù)您的應(yīng)用要求，您可選擇使用Camera Link、GigE或是USB 3.0，從中尋找最佳的特性組合，以便快速、簡(jiǎn)潔及安全地將圖像數(shù)據(jù)從相機(jī)傳輸至PC。
GigE Vision、USB 3.0 Vision和Camera Link是目前普遍采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可保證相機(jī)接口與符合標(biāo)準(zhǔn)的組件和附件兼容。每項(xiàng)技術(shù)都旨在滿足帶寬、多相機(jī)體系、線材長(zhǎng)度等方面的一系列具體要求。
1394 (FireWire)和USB 2.0是比較舊的技術(shù)，這些技術(shù)因其自身限制，不再無(wú)保留地推薦用于目前的圖像處理系統(tǒng)。
接口比較
外殼
與接口選擇直接關(guān)聯(lián)的是相機(jī)外殼的尺寸。它對(duì)于視覺(jué)系統(tǒng)的總體集成來(lái)說(shuō)很重要。在某些應(yīng)用中，多臺(tái)相機(jī)會(huì)并排安裝（稱為多相機(jī)體系）以便能夠更好地拍攝下材料卷帶的整個(gè)寬度，每一毫米空間都非常重要。
尺寸很重要，尤其是在多相機(jī)體系中。
Basler提供的產(chǎn)品線包括了29 mm x 29 mm的Basler ace系列相機(jī)至尺寸較大且配有極大（線陣）芯片的相機(jī)（例如Basler sprint系列相機(jī)）等眾多型號(hào)。
所有Basler相機(jī)均配有一組輔助功能以改善圖像質(zhì)量、更有效地評(píng)估圖像數(shù)據(jù)以及更精確地控制流程。請(qǐng)查看我們的功能查看表，以獲取每種相機(jī)型號(hào)所有功能的總表。
您在設(shè)計(jì)圖像處理系統(tǒng)時(shí)，最有可能涉及這三種功能：
AOI（感興趣區(qū)域）
讓您能夠在幀內(nèi)選取特定的具體感興趣區(qū)域，或同時(shí)選取多個(gè)不同感興趣區(qū)域。優(yōu)勢(shì)在于這樣僅需處理與圖像評(píng)估相關(guān)的幀部分，從而加快相機(jī)數(shù)據(jù)讀取速度。
自動(dòng)功能
Basler相機(jī)具備一系列所謂自動(dòng)功能，例如，自動(dòng)曝光調(diào)整和自動(dòng)增益。這兩項(xiàng)自動(dòng)功能可讓曝光時(shí)間和增益參數(shù)自動(dòng)根據(jù)周?chē)h(huán)境變化進(jìn)行調(diào)整，從而保持圖像亮度持續(xù)穩(wěn)定。
定序功能
定序功能可用于讀出特定圖像的序列。這表示可以對(duì)各種AOI進(jìn)行編程，然后由定序功能自動(dòng)按序列讀出。
就在眼前！ 通過(guò)在大量標(biāo)準(zhǔn)和組件中刪繁就簡(jiǎn)，按照一系列必要決策進(jìn)行探尋之后，現(xiàn)在您只需應(yīng)對(duì)最終挑戰(zhàn)（選出正確的相機(jī)）了！
*部分圖片素材來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)。