2026年工業相機的整體市場需求是持續增長的,主要側重在3D工業相機視覺領域,需求量大,增速快。高端型的基恩士、康耐視占主導地位,國產的海康、華睿科技在2D領域已占據主要份額,并加速向3D市場滲透。同時客戶需求將偏向整體視覺解決方案,一站式解決問題。市面上相機品牌眾多,不少客戶往往在選型時比較困擾,下面我們就看看如何選擇一款合適的工業相機。

選型之前,我們需要掌握工業相機的基本分類,有助于快速篩選相機。
1、按芯片類型分為CCD相機和CMOS相機
CCD相機信號通過逐行掃描,電荷移位的方式讀出,過程統一。它適合用在弱光、需要高質量成像的科研和高端檢測領域。
CMOS相機每個像素點都集成了放大器和模數轉換電路,可獨立讀取信號。它憑借高速度、低成本、低功耗和日益提升的成像效果,目前已廣泛應用在各行各業,是絕大數工業應用的首選。
2、按曝光方式分為全局快門和卷簾快門
全局快門是所有像素同時曝光。適用于精確測量和高速視覺引導等應用,能保證運動物體邊緣的準確性。但在同樣尺寸下,動態范圍和靈敏度會略低于同規格的卷簾快門。
卷簾快門是傳感器逐行(或逐列)進行曝光,同一行上的像素同時曝光,不同曝光起始時間不同。它的像素結構簡單,適合靜止物體。但是在頻閃光源下拍攝可能還會出現部分畫面亮,部分畫面暗的條帶現象。
檢測高速物體,需要選擇全局快門;若物體靜止或低速且預算有限可采用卷簾快門。
3、按傳感器結構分為面陣相機和線陣相機
面陣相機是每次采集若干行的圖像并以幀方式輸出。其應用面較廣,如面積、形狀、尺寸、位置,甚至溫度等的測量。面陣相機的優點是可以獲取二維圖像信息,測量圖像直觀。缺點是像元總數多,而每行的像元數一般較線陣少,幀速度受到限制。
線陣工業相機,顧名思義是成像傳感器呈“線”狀的。雖然也是二維圖像,但極寬,幾千個像素的寬度,而高度卻只有幾個像素的而已。對系統的同步控制要求極高,任何速度波動都會導致圖像拉伸或壓縮,調試維護門檻高。線陣工業相機具有高掃描頻率和高分辨率。
面陣相機適合絕大多數對靜態或低速物體進行直觀檢測的場景,線陣相機專為高速運動、連續表面或需要超大視野、超高精度的應用而設計。
4、按輸出色彩分為黑白和彩色
黑白相機只能記錄光的強度(灰度)信息。分辨率更高,細節更清晰,幀率更快。尤其對紅外等非可見光更敏感。但無法提供顏色信息。
彩色相機能獲取景物中紅、綠、藍三個分量的光信號,輸出彩色圖像,但差值計算會引入偽色和細節損失。
彩色相機能獲取物體豐富的色彩信息,適用于對顏色有要求的檢測,如食品外觀檢測、印刷品色彩檢測等;黑白相機則對光線更敏感,在檢測物體的灰度差異、紋理細節方面表現較好,常用于對精度要求高的尺寸測量、缺陷檢測等場景。
5、按照傳感器尺寸可以分為大靶面相機和小靶面相機
按照實際物體尺寸,大靶面相機一般是指一英寸及以上的傳感器尺寸,像元尺寸大,潛在畫質更好,系統體積大,需要專業鏡頭,成本比較高。
小靶面相機的傳感器尺寸一般指1/1.8英寸以下,像元尺寸比較小,中心畫質尚可,邊緣容易劣化。系統體積小巧緊湊,成本低。
追求極致性能選大靶面,適合大視野、高精度或弱光環境。追求性價比與緊湊性選小靶面,適合成本敏感、空間有限的集成場景。要注意鏡頭靶面要大于等于相機的靶面尺寸。
6、按數據接口分為USB3.0、GigE Vision、Camera Link、CoaXPress
接口類型 | 帶寬 | 傳輸距離 | 典型應用 |
| USB3.0 | 400MB/s | <5m | 低成本、中低速檢測 |
| GigE | 120MB/s | 100m | 遠距離、多相機同步 |
| Camera Link | 850MB/s | 10m | 高速、高分辨率 |
| CoaXPress | 6.25GB/s | 100m+ | 超高速、4K/8K成像 |
| 5GigE/10GigE | 500MB/s~1GB/s | 100m | 平衡速度與距離需求 |
根據帶寬(速度)、距離、成本和穩定性要求綜合選擇接口。GigE 適用于大多數工廠自動化場景;USB3 amera Li適合桌面和短距離應用;Cnk和CoaXPress則面向高端高速需求。
選型步驟
1、根據應用,是運動的還是靜止的,運動選擇線陣,靜止選擇面陣;
2、需要顏色選彩色相機,不需要的話選黑白相機;
3、運動速度快,可以選全局快門,運動速度慢或靜止可選擇卷簾;
4、根據視野和精度要求計算相機的靶面和分辨率;
5、根據應用的所需的傳輸速度、距離和預算來確定數據接口。
如幅寬為1600mm、精度1mm、運動速度22000mm/s如何選擇。
根據以上可以選擇運動選擇線陣相機
計算分辨率:
1600/1=1600像素 最少2000像素,選定為2k相機
1600/2048=0.8實際精度
22000mm/0.8mm=27.5KHz
應選定相機為2048 像素28kHz相機。
相機品牌
根據市面上比較熱門的相機品牌,我們可以看下,分為進口和國產。
進口品牌
Teledyne dalsa產品線豐富,面陣相機、線陣相機、TDI工業相機、3D相機。在業界是佼佼者。
Teledyne Lumenera的特色產品是USB相機、板級相機以及近紅外相機,
Teledyne FLIR的面陣相機產品線豐富,球形相機LadyBug可實現360°全景拍攝。
2、Vieworks
Vieworks是韓國的一家公司,有面陣工業相機、線陣工業相機及TDI工業相機。TDI線掃工業相機型號比較多。
3、AVALDATA
AVALDATA是來自日本的一家廠商,紅外相機是其特色。
國內的品牌
1、海康
海康機器人是面向全球的機器視覺和移動機器人產品及解決方案提供商,業務聚焦于工業物聯網、智慧物流和智能制造,構建開放合作生態,為工業和物流領域用戶提供服務,以創新技術持續推動智能化,引領智能制造進程。
2、51camera
51camera是一家創新型的機器視覺圖像處理公司,公司倡導一站式服務體驗理念,為客戶提供從工業相機、光源、工業鏡頭到采集卡、數據線以及PC等全方位的機器視覺零配件產品,并人性化的為客戶搭配了從國產到進口的高、中、低等不同檔次需求的選擇空間。
以上簡單介紹了部分品牌,如果您想選擇工業相機的話,可以前往機器視覺產品資料查詢平臺,以上品牌的工業相機都可以查到相關參數和資料。
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