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机器视觉相机可按像元排列方式分类
编辑: 时间: 2018-04-28 16:38 浏览量: 48


面阵相机图

   相机不仅可以根据传感器技术进行区分,还可以根据传感器架构进行区分。有两种主要的传感器架构:面扫描和线扫描。面扫描相机通常用于输出直接在监视器上显示的场合;场景包含在传感器分辨率内;运动物体用频闪照明;图像用一个事件触发采集(或条件的组合)线扫描相机用于连续运动物体成像或需要连续的高分辨率成像的场合。线扫描相机的应用之一是卷材检测中要对连续产品进行成像,比如纺织、纸张、玻璃、钢板等。同时,线扫描相机同样适用于电子行业的非静止画面检测。


1)机器视觉系统面阵相机


面阵相机是常见的形式,其像元是按行列整齐排列的,每个像元对应图像上的一个像素点,一般所说的分辨率就是指像元的个数。面阵CCD相机是采取面阵CCD作为图像传感器的一种数码相机。面阵CCD是一块集成电路,如图2-2所示。常见的面阵CCD芯片尺寸有12in、1/3in、2/3in、1/4in和1/5in五种面阵CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。面阵图像传感要器三色矩阵排列分布,形成一个矩阵平面,拍摄影像时大量传感器同时瞬间捕捉影像,且一次曝光完成。因此,这类相机拍摄速度快,对所拍摄景物及光照条件无特殊要求。面阵相机所拍摄的景物范围很广,不论是移动的还是静止的,都能拍摄。目前,绝大多数数码相机都属于面阵相机。


线阵相机原理图


广西快32)机器视觉系统线阵相机


线阵相机是一种比较特殊的形式,其像元是一维线状排列的,即只有一行像元,每次只能采集一行的图像数据,只有当相机与被摄物体在纵向相对运动时才能得到我们平常看到的二维图像。所以在机器视觉系统中一般用于被测物连续运动的场合,尤其适合于运动速度较快、分辨率要求较高的情况
线阵CCD相机也被称作扫描式相机。与面阵CCD相机不同,这种相机采用线阵CCD作为图像传感器。如图2-3所示为线阵相机的工作图。在拍摄景物时,线阵CCD要对所拍摄景象进行逐行的扫描,三条平行的线状CCD分别对应记录红、绿、蓝三色信息。在每一条线状CCD上都嵌有滤光器,由每一个滤光器分离出相应的原色,然后再由CCD同时捕获所有三色信息,将逐行像素进行组合,从而生成拍摄的影像。

黑白相机,也是常用的线阵相机,每个像素点对应一个像元,采集得到的是灰度图像。彩色相机能获得对象的红、绿、蓝三个分量的光信号,输出彩色图像。彩色相机能够提供比黑白相机更多的图像信息。彩色相机的实现方法主要有两种,棱镜分光法和 Bayer滤波法。棱镜分光彩色相机,利用光学透镜将入射光线的R、G、B分量分离,在三片传感器上分别将三种颜色的光信号转换成电信号,对输出的数字信号进行合成,
得到彩色图像Bayer滤波彩色相机,是在传感器像元表面按照 Bayer马赛克规律增加R、G、B三色滤光片,如图2-5所示,输出信号时,像素R、G、B分量值是由其对应像元和其附近像元共同获得的。


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