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高速相機是什么?

高速相機是什么?

【摘要】:
工業相機按照相機的信號輸出速度標準可以將工業相機分為普通速度相機與高速相機兩種,一般高速相機指的是數字工業相機。
  工業相機按照相機的信號輸出速度標準可以將工業相機分為普通速度相機與高速相機兩種,一般高速相機指的是數字工業相機。其一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷,通過數字圖像攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。 
  廣泛應用于生產檢測、制藥、印刷、電子、電氣制造、以及更高要求的行業。相比起普通相機,高速相機具有高圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等。如下圖展示為Photonfocus高速相機系列:
 
選擇:
  首先要明白檢測任務,是靜態拍照還是動態拍照?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?現場環境情況如何?如果是動態拍照,運動速度是多少,根據運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機;而相機的幀率(最高拍照頻率)跟像素有關,通常分辨率越高幀率越低;根據檢測任務的不同、產品的大小、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;現場環境最要考慮的是溫度、濕度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的高速相機。
 
優勢:
  1、高速實時無壓縮圖像記錄,實時顯示,設定速度回顯
  2、系統采用直接將數據寫入硬盤的記錄方式,解決傳統內存記錄方式記錄時間短的問題,同時解決傳統采集系統傳輸速度受PCI總線帶寬限制的問題;
  3、保證100%不丟幀,解決了傳統內存記錄方式易丟幀、缺乏斷電保護等問題;
  4、系統獨立工作,幾乎不占用計算機資源,可靠性高;
  5、一套系統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功能;
  8、軟件接口簡單,便于二次開發和實時處理。
 
運用領域:
  像是電影里面的慢鏡頭,如飛過的子彈、爆炸的瞬間、精彩搏斗的畫面,這些鏡頭都是通過高速相機拍攝出來的,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,其中各種細節都能生動的展現出來,因而才有了那些震撼人心的畫面。這是高速相機在我們生活娛樂中對我們的影響。
  在學生教育方面,有些中小學已經在用高速相機做些簡單的科普學習,如利用高速相機觀察蜜蜂的飛行、水滴的運動瞬間、雪花融合的瞬間等??铺旖」こ處焻鞘绥榻B:“高速相機在各個學院應用特別普通,如材料與科學學院會用到高速相機觀察材料拉伸的變化、材料結晶的變化等,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相機觀察細胞狀態等?!币簿褪钦f通過高速相機的幫助,可以讓我們科教工作者獲得更多科研圖像與數據,為其研發和教學提供更多幫助。
 
在工業運用上的影響,如pcb的機器視覺檢測,機械運轉動作分析或故障診斷等。因為在工業檢測上,人眼觀察通常存在以下缺點:
  1.某些環境惡劣,存在人身安全隱患;
  2.人的變動因素較多,且人眼容易疲勞,在檢測精準度上不能一直保持;
  3.人力成本逐漸增加,增加生產成本;                                          
  通過應用高速相機,將機器視覺技術融入自動化生產中,可以實現生產流水線化,既可以提升工作環境的安全性,又提供生產效率,還可以減低成本。
  在醫療方面,如觀測吞咽、呼吸道鞭毛運動等,甚至在形體心理學的上,如運用高速相機系統,可以實現人體動作的預判,了解人的心理運動,進而分析出人的下一步動作。
  綜上所述,高速相機的優勢是顯而易見的,而且隨著高速相機的應用領域越來越廣泛,機器視覺在各種工業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,工業相機的一些技術還不夠完善。所以,國內一些知名企業使用的高速相機大部分都是從國外進口。
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