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工業相機成像基礎:傳感器和分辨率

志強視覺科技 ? 2025-11-26 17:20 ? 次閱讀
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工業相機是機器視覺系統中的一個關鍵組件,其最本質的功能就是將光信號轉變成有序的電信號。它具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等。

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工業相機中傳感器和分辨率作為成像基礎,決定了成像的清晰度。下面我們來看看這兩個參數。
1、傳感器
工業相機常見的傳感器有CMOS 和 CCD 兩種類型,它們直接影響成像質量與適用場景。
CCD:傳統技術,成像質量好,噪聲低,但功耗高、速度慢、成本高。
CMOS:現代主流技術,功耗低、速度快、集成度高、成本低。現在的工業相機絕大多數都是CMOS傳感器,其性能已非常優秀。
2、分辨率
工業相機的分辨率決定看得有多細。但面陣相機與線陣相機的分辨率表述和核心作用存在明顯區別,而其中線陣相機 TDI 類型也有其特殊性。
面陣相機:這是我們最常見的類型,傳感器是一個二維矩陣。分辨率用 “寬 × 高” 表示,如 14192 x 10640,即約1.51億像素。一次曝光即可得到一幅完整的二維圖像,適用于大多數靜態或低速場景的檢測、定位和識別。
線陣相機:它的傳感器只有一行像素。分辨率通常只用一個數字表示,如16384 x 1,即16k分辨率。它自身無法生成一幅圖像,需要與被測物做相對運動,通過連續掃描一行行的數據,再由軟件拼接成完整圖像。主要用于檢測連續運動的滾軋材料(如布匹、紙張、金屬板材)或實現超高分辨率成像。
TDI相機:這是一種高級的線陣相機。分辨率表示為 “寬 × 級數” (如8192×256)。它通過多行傳感器對同一物體進行多次曝光和電荷累加,極大地提升了靈敏度和信噪比,專用于高速、弱光的高端檢測領域。

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