10个机器视觉常见问题

在机器视觉工程师面前，选择相机往往是一个紧迫的问题，所以，选择相机要知道以下几个方面的问题：

通常你需要先了解系统精度要求和相机分辨率，可以通过公式：X方向系精度（X方向像素值）=视野范围（X方向）/CCD芯片像素数（X方向）；Y方向系精度（Y方向像素值）=视野范围（Y方向）/CCD芯片像素数（Y方向）。

当然理论像素值的获得，应该通过系统精度和亚像素方法综合考虑；然后你要知道系统的速度要求和摄像头的成像速度，系统的单运行速度=系统成像速度(包括传输)+系统检测速度，虽然系统成像速度(包括传输)可以通过软件进行理论测试，但是系统成像速度(包括传输)可以通过异步触发功能和快门速度来计算。然后你应该考虑摄像头和图像采集卡，因为这涉及到两者的匹配:

视频信号的匹配。对于CCIR和RS170(EIA)两种格式的黑白模拟信号相机，通常采集卡片都支持这两种相机；

匹配分辨率。每个板卡只支持一个分辨率范围内的相机；

特殊功能的匹配。如果您使用相机的特殊功能，首先确定使用的板卡是否支持此功能。例如，如果您想同时为多个相机拍照，则必须支持该采集卡的多通道。如果相机是逐行扫描的，则必须支持逐行扫描采集卡；

接口匹配。确定相机是否与板卡的接口匹配。比如Cameralink，Firewire1394等。应该是价格比较。

亚像素是什么？

CCD芯片上的行列数量通常用分辨率这个术语来描述。事实上，CCD芯片是一种抽样装置，其抽样率由抽样定律决定，抽样率必须高于奈奎斯特频率的2倍。

采样理论广泛应用于一维时间信号，但并未完全应用于CCD芯片的信号采样。通过亚像素算术可以提高CCD芯片的采样率，理论认为像素是由亚像素组成的子图像。通常，我们可以处理亚分辨率为10×10亚像素的图像。一个典型的例子是决定斑点的重心。原始像素位错误与其自身的输出是一样的，因为积分特征。

假如一个灰度的一维图像，假如灰度的转折点刚好出現在像素的边沿，那麼就非常容易了解大纲点的部位。但具体的转折点或许并不是一个理想化的级别，大家不可以的了解芯片上转折点剪切像素的部位。此外更关键的是，模糊不清的灰度级别容许灰度级差，因而大家可以决策亚像素的部位做为灰度级别的作用。无论怎样，只能将CCD芯片中的模拟图像尽量的在图像处理单位的记忆力中，亚像素算法才可以的。

12位相机是什么？12位相机我需要吗？

理论上，12个摄像头的动态范围是8个摄像头的16倍。一台8位摄像头可以检测到256个灰度水平。一台12位摄像头有4096个灰度水平。

因为相机是数字化的，所以你不需要测量到213.5625，也不需要测量213或214。如果你需要测试213和214灰度级之间的灰度，8位相机的效果很差。此时，您将使用12个相机，它们可以提供与8位相机相同的动态范围16倍的数据。

CMOS相机和CCD相机有什么区别？

它们是两种不同工艺和结构的微电子器件，主要有以下区别：

由于CCD通常具有比CMOS相机更大的填充因素，因此CCD传感器比CMOS传感器对光更敏感。现在使用微透镜技术的CCD可以达到的填充比例，而CMOS的填充比例一般在70%左右，这是由于周围电路元素的影响。

由于CCD传感器能获得较高的信噪比，所以CCD传感器更适应低对比度的场合。

在高速场合中，CMOS传感器能够获得比CCD传感器更高的图像传输速度。

CMOS传感器由于其电路结构特点可以获得比CCD传感器更多的输出灵活性，您可以在任意选择图像输出的子兴趣区域来提高图像传输速度，例如某个传感器有1280×1024的像素分辨能力和15帧/秒的图像传输频率，如果是CCD传感器，由于其串联输出的电路特性使其在选择子兴趣区域时只能降低线性分辨率，例如640×1024(30帧/秒)，320×1024(60帧/秒)如果是CMOS传感器，可以选择任何低于1280×1024的分辨率，例如640×480(约70帧/秒)。

v）CMOS传感器具有较低的电能消耗，因此更适合便携式设备和空间应用。然而，很明显，随着技术的进步，相机在同一水平上的差异越来越小。因此，选择什么样的感应器主要是遵循应用原则。

CCD是一个数字器件吗？

虽然CCD与许多数字设备一样使用时钟，但光的收集和输出是模拟的。输入CCD的时钟用于将电荷从感光器件转移到输出放大器。输出信号是模拟的，计算机必须将其转换为数字信号。

数字输出相机和模拟输出相机有什么区别？

模拟摄像机的视频输出是用模拟电信传输视频信号，通常用于闭路电视，或与数字视频波形的采集卡连接。数字摄像机内部有一个A/D转换器，数据以数字形式传输，可以直接在计算机或电视屏幕上显示，因此数字输出摄像机可以避免图像衰减或噪音。

输出接口的相机我应该选什么样的？

输出接口类型的选择主要取决于你需要获取的数据类型。如果你的图像直接输出到视频监控，那么你只需要一台模拟输出的摄像机（单色图像需求为CCIR或RS-170系统输出，彩色图像需求为PAL或NTSC系统输出）。如果你需要将摄像机获取的图像传输到计算机，你可以选择多个输出接口，但必须与采集卡的接口保持一致：

(1)模拟接口仍可适用，图像信号需要一张完成A/D转换的图像采集卡，因此这种搭配价格，常见。

Ⅱ)采用直联USB2.0接口和IEEE1394(FireWire)，对于一些没有其他采集卡控制需求和图像传输可靠性需求的应用为方便。

Ⅲ)Cameralink接口是一个数字输出标准，它需要一张采集卡来承载，并用于配合高性能的面扫相机或线扫相机，随着这个数字接口的推广和完善，价格也没有想象中的贵。Ⅳ)除此之外，还有一些较老的数字接口还在重新使用，如LVDSR644。

什么是垂直同步，外同步，直流线锁定，彩色视频复合信号同步？

这是摄像头间不一样的同步方法。全锁是两个应用程序如广播摄像头间完全同步的方法。它将同步：水平、垂直、偶数/奇数区域、颜色触发频率和阶段。垂直同步是同步两个摄像头简单的方法，通过垂直驱动频率来确保视频可以在同一显示器上显示老式的切换期或四分机。垂直驱动信号通常由重复频率20/16.7毫秒(50/60赫兹)和脉冲1~3毫秒宽度的脉冲组成。彩色视频复合信号代表视频和彩色触发信号，这意味着相机可以与外部复合彩色视频信号同步。

然而，尽管它被称为彩色视频复合信号同步，但它实际上只进行水平和垂直同步，而不触发颜色同步。外部同步与彩色视频复合信号非常相似。一个摄像头可以与另一个摄像头的视频信号同步，一个外部同步摄像头可以使用输入的彩色视频复合信号，并提取水平和垂直同步信号进行同步。

大多数摄像机都有垂直驱动同步或彩色视频复合信号/外同步的表现，但由于监控摄像机永远不需要线锁。