相机的主要特性参数

选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式相关。而选择合适的相机就需要深入了解相机的特性参数，进而选择能满足需求的相机。通常来说，相机的主要特性参数有：

① 分辨率(Resolution)：分辨率是相机最为重要的性能参数之一，主要用于衡量相机对物象中明暗细节的分辨能力。相机每次采集图像的像素点数(Pixels)，对于数字相机而言一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于模拟相机而言则是取决于视频制式，如：PAL制为768×576，NTSC制为640x480。

相机分辨率的高低，取决于相机中CCD芯片上的像素的多少，通过把更多的像素紧密地排放在一起，就可以得到更好的图像细节，有多少个像素排放在一起是由分辨率决定的。因此分辨率的度量是每英寸点(Dot Per Inch)DPI来表示的，它控制着图像的每2.54厘米(1英寸)中含有多少点的数量。如果一个图像的分辨率是600DPI，那么相对于一个300像素的图像，在2.54厘米边长的面积中它含有4倍的像素。

就同类相机而言，分辨率越高，相机的档次越高。但并非分辨率越高越好，这需要仔细权衡得失。因为图像的分辨率越高，生成的图像的文件越大，这还没考虑到扫描图像本身的真实大小，对加工和处理的计算机的速度，内存和硬盘的容量以及相应的软件要求也就越高。

总之，仅仅依靠百万像素的高分辨率还不能保证最佳的画质。画质与效能高级的镜头性能、自动曝光性能、自动对焦性能等多种因素密切相关。

② 最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate)：相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.)，对于线阵相机为每秒采集的行数(Hz)。通常一个系统要根据被测物的运动速度、大小，视场的大小，测量精度计算而得出需要什么速度的相机。

③ 曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter)：对于线阵相机都是逐行曝光的方式，可以选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个固定的时间；面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，数字相机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10μs，高速相机还可以更快。

④ 像素深度(Pixel Depth)：即每一个像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。

⑤ 固定图像噪声(Fixed Pattern Noise)：固定图像噪声是指不随像素点的空间坐标改变的噪声，其中主要的是暗电流噪声。暗电流噪声是由于光电二极管的转移栅的不一致性而产生不一致的电流偏置，从而引起噪声。由于固定图像噪声对每幅图像都是一样的，可采用非均匀性校正电路或采用软件方法进行校正。

⑥ 动态范围：相机的动态范围表明相机探测光信号的范围，动态范围可用两种方法界定，一种是光学动态范围，值饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强度的比值，由芯片特性决定。另一种是电子动态范围，它指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值，不随外界条件而变化。

⑦ 光学接口：光学接口是指相机与镜头之间的接口，常用的镜头接口有C口、CS口和F口。镜头安装及后截距的信息如下：

⑧ 光谱回应特性(Spectral Range)：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm~1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可以去掉该滤镜。

通过以上对相机参数的整理分析，相信大家在选择相机上会有一定的见解和帮助。在工业机器视觉检测，汽车Pin针检测系统等方面，选择一个精准高精度高质量合适的相机对检测要求是很重要的。