工业相机的分类

相机是机器视觉系统的核心组成部分，广泛应用于各个领域，特别是生产监控、测量任务和质量控制等领域。工业智能相机通常比传统的标准数字相机更耐用。这是因为它们必须能够应对高温、高湿度、粉尘和其他恶劣环境等复杂多变的外部影响。工业相机的分类形式很多，以下是一些常见的分类方法。

面阵相机和线阵相机。

面阵相机和线阵相机的区别在于，前者可以直接获得完整的二维图像信息。后者以线为单位，虽然也是二维图，但长度较长，宽度只有几个像素。这是因为线阵相机的传感器只有一行感光元素。

虽然面阵相机的像素总数较多，但分布在每行的像素单元比线阵相机少，因此面阵相机的分辨率和扫描频率一般低于线阵相机。

由于线阵相机的感光元素呈线状，收集到的图像信息也呈线性。为了收集完整的图像信息，通常需要配合扫描运动。例如，收集匀速直线运动金属、纤维和其他材料的图像。线阵图像传感器主要是CCD。市场上有一些线阵CMOS图像传感器，但线阵CCD仍然是主流。

目前，陷阵CCD和扫描运动获取图像的方案应用广泛，特别是在视野范围大、图像分辨率高的情况下。面阵相机可用于面积、形状、位置测量或表面质量测试。直接获取二维图形可以在一定程度上降低图像处理算法的复杂性。在实际的工程应用中，需要根据工程需要进行选择。

黑白相机和彩色相机。

黑白相机和彩色相机很容易理解，输出图像是黑白相机，彩色相机。

让我们从简单的黑白相机开始相机。当光照射到感光芯片时，光子信号将转换为电子信号。由于光子数量与电子数量成比例，电子数量可以形成反应光强度的黑白图像。经过相机内部的微处理器处理后，输出为数字图像。在黑白相机中，光的颜色信息没有保留。

事实上，CCD无法区分颜色，只能感觉到信号的强度。在这种情况下，为了收集彩色图像，理论上可以使用分光棱镜将光分为三种光学原色（RGB），然后使用三种CCD分别感知强度，结合在一起。该方案理论上是可行的，但使用三个CCD加分光棱镜使成本急剧增加。的方法是只使用一个CCD也可以输出各种颜色的重量。

CCD和CMOS。

图像传感器是工业相机的核心元件，主要包括CCD和CMOS。

CMOS是一种互补金属氧化物半导体。CMOS图像传感器阵列中的每个像元由感光二极管、放大器和读出电路三部分组成。然而，由于每个单元的独立输出，每个放大器的输出结果也不同。因此，CMOS阵列获得的图像噪声较大，图像质量相对降低。然而，一般精度要求仍然可以满足。

在集成电路领域，CMOS采用的工艺是基本的工艺，工艺相对不复杂，成本不高，光电灵敏度高。其一些性能参数也在不断优化，应用越来越广泛。总的来说，CMOS的性价比还是比较高的。

CCD的全名是电荷耦合器件。CCD是一种半导体器件，可以将光学图像转换为数字信号。CCD上植入的微光敏物质称为像素（Pixel）。CCD包含的像素越多，图像分辨率就越高。CCD提供了良好的图像质量、抗噪能力和相机设计的灵活性。

虽然增加了外部电路，增加了系统的尺寸和复杂性，但在电路设计中可以更加灵活，可以尽可能地提高CCD相机的一些特殊关注性能。CCD更适用于对相机性能要求高、成本控制不严格的应用领域，如天文学、高清医疗x光图像等需要长期曝光、图像噪声要求严格的科学应用。

目前，CCD在性能上仍优于CMOS。然而，随着CMOS图像传感器技术的不断进步，噪声和敏感性在集成、功耗低、成本低的基础上大大提高，与CCD传感器的差距不断缩小。