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對于高速成像相機，你了解多少？
點擊次數(shù)：2698 更新時間：2018-03-28
對于高速成像相機，你了解多少？
高速成像相機如今，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動化、智能化已經(jīng)成為主體。機器視覺技術的加入，使得自動化工業(yè)更加，大大的提高了生產(chǎn)速度、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機器視覺系統(tǒng)的檢測精度高，可以快速獲取大量信息且自動處理，因此，這一技術在工業(yè)檢測領域的應用十分廣泛。工業(yè)相機的存在，讓我們能在惡劣的環(huán)境下都能獲得清晰的圖像。隨著科技的不斷發(fā)展，對生產(chǎn)速度的要求就格外的嚴格，而高速成像相機的出現(xiàn)滿足了這些嚴格要求。下面小編在三個方面向大家介紹高速成像相機，以便大家對高速成像相機有更基本的了解。
高速成像相機是什么?
高速成像相機是工業(yè)相機的一種，工業(yè)相機按照相機的信號輸出速度標準可以將工業(yè)相機分為普通速度相機與高速成像相機兩種，一般高速成像相機指的是數(shù)字工業(yè)相機。其一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過數(shù)字圖像攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給的圖像處理系統(tǒng)，圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。 高速成像相機廣泛應用于生產(chǎn)檢測、制藥、印刷、電子、電氣制造、以及更高要求的行業(yè)。相比起普通相機，高速成像相機具有高圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等。如下圖展示為Photonfocus高速成像相機系列：
高速成像相機如何選擇?
在整個機器視覺系統(tǒng)應用中，對高速成像相機的選型至關重要。對高速成像相機的選擇前，首先要弄明白檢測任務，是靜態(tài)拍照還是動態(tài)拍照?拍照的頻率是多少?是做缺陷檢測還是尺寸測量或者是定位?產(chǎn)品的大小(視野)是多少?需要達到多少精度?所用軟件的性能?現(xiàn)場環(huán)境情況如何?有沒有其它的特殊要求等。如果是動態(tài)拍照，運動速度是多少，根據(jù)運動速度選擇zui小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機;而相機的幀率(zui高拍照頻率)跟像素有關，高速成像相機通常分辨率越高幀率越低;根據(jù)檢測任務的不同、產(chǎn)品的大小、需要達到的分辨率以及所用軟件的性能可以計算出所需高速的分辨率;現(xiàn)場環(huán)境zui要考慮的是溫度、濕度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的高速成像相機。
高速成像相機有哪些優(yōu)勢?
1、高速實時無壓縮圖像記錄，實時顯示，設定速度回顯
2、系統(tǒng)采用直接將數(shù)據(jù)寫入硬盤的記錄方式，解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式記錄時間短的問題，同時解決了傳統(tǒng)采集系統(tǒng)傳輸速度受PCI總線帶寬限制的問題;
3、保證100%不丟幀，解決了傳統(tǒng)內(nèi)存記錄方式易丟幀、缺乏斷電保護等問題;
4、高速成像相機系統(tǒng)獨立工作，幾乎不占用計算機資源，可靠性高;
5、一套系統(tǒng)中可支持多塊板卡和相機，同時對多個目標進行跟蹤記錄;
6、支持多種外部信號的疊加融合;
7、支持多種圖像格式，有多種軟硬件外觸發(fā)功能;
8、軟件接口簡單，便于二次開發(fā)和實時處理。
高速成像相機運用領域?
我們可能首先想到的是電影里面的慢鏡頭，如飛過的子彈、的瞬間、精彩搏斗的畫面。沒錯，這些鏡頭都是通過高速成像相機拍攝出來的，比如我們一秒鐘可以拍攝1000張運動的圖，然后以每秒鐘25張的幀率播放，這樣原本只有1秒時間的的運動畫面我們可以用40秒時間來欣賞，高速成像相機其中各種細節(jié)都能生動的展現(xiàn)出來，因而才有了那些震撼人心的畫面。這是高速成像相機在我們生活娛樂中對我們的影響，在學生教育方面又是如何影響到呢?
如果細心的朋友可能會發(fā)現(xiàn)，有些基礎比較好的中小學已經(jīng)在用高速成像相機做些簡單的科普學習，如利用高速成像相機觀察蜜蜂的飛行、水滴的運動瞬間、雪花融合的瞬間等。對于高等學校的運用，那更是運用的普遍了。科天健工程師吳仕琦介紹：“高速成像相機在各個學院應用特別普通，高速成像相機如材料與科學學院會用到高速成像相機觀察材料拉伸的變化、材料結(jié)晶的變化等，土木學院用來做振動測量、沖擊測量等，交通學院用到汽車碰撞試驗等，生物學院會用到高速成像相機觀察細胞狀態(tài)等。”也就是說通過高速成像相機的幫助，可以讓我們科教工作者獲得更多科研圖像與數(shù)據(jù)，為其研發(fā)和教學提供更多幫助。
高速成像相機在工業(yè)運用上的影響，那就更多了，如pcb的機器視覺檢測，機械運轉(zhuǎn)動作分析或故障診斷等。因為在工業(yè)檢測上，人眼觀察通常存在以下缺點：1，某些環(huán)境惡劣，存在人身安全隱患;2，人的變動因素較多，且人眼容易疲勞，在檢測度上不能一直保持，3，人力成本逐漸增加，增加生產(chǎn)成本。通過應用高速成像相機，將機器視覺技術融入自動化生產(chǎn)中，可以實現(xiàn)生產(chǎn)流水線化，高速成像相機既可以提升工作環(huán)境的安全性，又提供生產(chǎn)效率，從長遠來看還可以減低成本。
除了在生活娛樂、科研教育、工業(yè)生產(chǎn)的影響，其實在醫(yī)療方面，高速成像相機應用也有很多，如觀測吞咽、呼吸道鞭毛運動等，甚至在形體心理學的上，如運用高速成像相機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)人體動作的預判，了解人的心理運動，進而分析出人的下一步動作。
綜上所述，高速成像相機的優(yōu)勢是顯而易見的，而且隨著高速成像相機的應用領域越來越廣泛，機器視覺在各種工業(yè)應用中占有的席位愈加重要。不過，機器視覺技術進入我國比較晚，屬于新興行業(yè)，工業(yè)相機的一些技術還不夠完善。所以，國內(nèi)一些企業(yè)使用的高速成像相機大部分都是從國外進口。
