【计算机视觉】相机基本知识（还在更新）

1.面阵工业相机与线阵工业相机

1.1 基本概念区别

面阵相机则主要采用的连续的、面状扫描光线来实现产品的检测；

线阵相机即利用单束扫描光来进行物体扫描的工作的。

1.2 优缺点

（1）面阵CCD工业相机：

优点：应用面较广，如面积、形状、尺寸、位置，甚至温度等的测量。面阵CCD的优点是可以获取测量图像直观，二维图像信息。

缺点：像元总数多，而每行的像元数一般较线阵少，帧幅率受到限制，单个面阵的面积很难达到一般工业测量对视场的需求。

（2）线阵工业相机

优点：它的传感器只有一行感光元素，因此使高扫描频率和高分辨率成为可能。被检测的物体通常匀速运动 , 利用一台或多台相机对其逐行连续扫描 , 以达到对其整个表面均匀检测。另外线阵相机非常适合测量场合，这要归功于传感器的高分辨率 , 它可以准确测量到微米。
缺点：两方面的要求导致用线阵获取图像有以下不足，图像获取时间长，测量效率低；由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在，增加了系统复杂性和成本；图像精度可能受扫描运动精度的影响而降低，最终影响测量精度。

2. 快门模式

电子有三种快门模式，分别为 ERS（卷帘快门）、GRR（全局复位）、GS（全局曝光）。

3.靶面尺寸

4.传感器类型

5.触发

相机支持二种输出模式，即连续和触发模式，触发是一种被动模式，在触发模式下，相机进入准备状态，当触发信号产生后，相机立即开始曝光，然后输出图像，触发一般用在对实时性要求较高的场合，比如抓拍高速运动的物体。

5.1软触发

触发信号可以由软件产生，称为软件触发

5.2 硬触发

由外部硬件（机械开关/电子传感器/PLC/单片机/IO 卡）产生，称为硬件触发。

【六芯航空头线序定义】https://www.mindvision.com.cn/uploadfiles/2021/07/08/03150629885989680.pdf

6.核心参数

在了解相机相关设置参数之前，必须先要对相机的构成有一定的了解。
【推荐阅读】从CCM到sensor结构
尤其是sensor部分，在这里只做简单介绍

6.1 图像传感器 sensor

• 分类 ： CCD Sensor和CMOS sensor。基本是CMOS sensor为主。
• 作用：sensor是摄像头的核心，负责将通过Lens的光信号转换为电信号，再经过内部AD转换为数字信号。

6.2 gain增益

6.2.1 模拟增益(analog_gain) & 数字增益(digital_gain)

1. 误差分析
   例子参考：《摄像头 —— 模拟增益和数字增益》

（1）模拟增益(analog_gain)带来的噪声

用数据来说明：2.4 和3.1，数字量化后为2和3.但假如模拟增益2x,则为4.8和6.2,量化后为5和6。这就是模拟增益带来的噪声。但模拟增益带来的噪声只会一次引入。不会多次级联引入。

（2) 数字增益(digital_gain)带来的噪声问题会多次级联引入。

比如信号原先为2.4和3.1，信号差为0.7。但数字化后变为2和3，经过2倍后变为4和6这就是数字增益带来的噪声。8x后就是16和24.而实际上模拟噪声8x也就是才2.48和3.18，数字量化后为19和25.