[Visión por computadora] Conocimientos básicos de cámaras (aún en actualización)

1. Cámara industrial de escaneo de área y cámara industrial de escaneo lineal

1.1 Diferencias conceptuales básicas

Las cámaras de escaneo de área utilizan principalmente luz de escaneo plana y continua para detectar productos;

Las cámaras de escaneo lineal utilizan un solo haz de luz de escaneo para escanear objetos.

1.2 Ventajas y desventajas

(1) Cámara industrial CCD de matriz de área:

Ventajas : Tiene una amplia gama de aplicaciones, como medición de área, forma, tamaño, posición e incluso temperatura. La ventaja del CCD de matriz de área es que puede obtener información de imagen intuitiva y bidimensional de imágenes de medición.

Desventajas : El número total de píxeles es grande y el número de píxeles en cada fila es generalmente menor que el de la matriz lineal. La velocidad de fotogramas es limitada. Es difícil que el área de una matriz de un solo área cumpla con el campo de ver requisitos de mediciones industriales generales.

(2) Cámara industrial de matriz lineal

Ventajas : Su sensor tiene una sola fila de elementos fotosensibles, lo que permite altas frecuencias de escaneo y alta resolución . El objeto a detectar suele moverse a una velocidad constante, y se utilizan una o más cámaras para escanearlo continuamente línea por línea para lograr una detección uniforme de toda su superficie. Además, las cámaras de escaneo lineal son muy adecuadas para situaciones de medición, gracias a la alta resolución del sensor, que puede medir con precisión hasta micras.
Desventajas : Dos requisitos conducen a las siguientes deficiencias en el uso de matrices lineales para adquirir imágenes: largo tiempo de adquisición de imágenes y baja eficiencia de medición; debido a la existencia del movimiento de escaneo y los correspondientes enlaces de retroalimentación de posición, la complejidad y el costo del sistema aumentan; la precisión de la imagen puede ser menor. afectado por el escaneo La influencia de la precisión del movimiento se reduce, lo que en última instancia afecta la precisión de la medición.

2. Modo de obturador

Hay tres modos de obturador electrónico, a saber, ERS (persiana enrollable), GRR (reinicio global) y GS (exposición global).

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3. Tamaño de la superficie objetivo

4. Tipo de sensor

5. Disparador

La cámara admite dos modos de salida, a saber, modo continuo y modo de disparo. El disparador es un modo pasivo. En el modo de disparo, la cámara entra en el estado listo. Cuando se genera la señal de disparo, la cámara inmediatamente comienza la exposición y luego emite la imagen. El disparador es generalmente se usa para situaciones con altos requisitos de tiempo real, como capturar objetos en movimiento a alta velocidad.

5.1 Gatillo suave

Las señales de activación pueden ser generadas por software , llamadas activadores de software.

5.2 Gatillo duro

Generado por hardware externo (interruptor mecánico/sensor electrónico/PLC/microcontrolador/tarjeta IO), se denomina disparador de hardware.

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[Definición de secuencia de línea de encabezado de aviación de seis núcleos] https://www.mindvision.com.cn/uploadfiles/2021/07/08/03150629885989680.pdf

6. Parámetros básicos

Antes de comprender los parámetros de configuración relacionados con la cámara, primero debe tener una cierta comprensión de la composición de la cámara.
[Lectura recomendada] Desde CCM hasta la estructura del sensor
, especialmente la parte del sensor, aquí solo daré una breve introducción.

6.1 Sensor de imagen

  • Categoría: Sensor CCD y sensor CMOS. Básicamente es un sensor CMOS.
  • Función: El sensor es el núcleo de la cámara, responsable de convertir la señal óptica que pasa por la Lente en una señal eléctrica, y luego convertirla en una señal digital a través del AD interno.

6.2 ganancia

6.2.1 Ganancia analógica (analog_gain) y ganancia digital (digital_gain)

  1. Análisis de errores
    Referencia de ejemplo: "Cámara - Ganancia analógica y ganancia digital"

(1) Ruido causado por la ganancia analógica (analog_gain)

Utilice datos para ilustrar: 2,4 y 3,1, que son 2 y 3 después de la cuantificación digital, pero si la ganancia analógica es 2x, son 4,8 y 6,2, y son 5 y 6 después de la cuantificación. Este es el ruido causado por la ganancia analógica. Pero el ruido causado por la ganancia analógica sólo se introduce una vez. No se introducirá varias veces en cascada.

(2) El problema de ruido causado por la ganancia digital (digital_gain) se introducirá en múltiples cascadas.

Por ejemplo, las señales eran originalmente 2,4 y 3,1, y la diferencia de señal era 0,7. Pero después de la digitalización, se convierte en 2 y 3, y después de 2 veces, se convierte en 4 y 6. Este es el ruido causado por la ganancia digital. Después de 8x, son 16 y 24. De hecho, el ruido analógico 8x es solo 2,4 8 y 3,1 8, y después de la cuantificación digital, es 19 y 25.

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