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如何選擇外觀缺陷檢測設備中的傳感器
編輯:惠州ag真钱智能技術有限公司   時間:2017-09-04

目前,如何在現代應用中選擇機器視覺傳感器越來越廣泛,如何選擇機器視覺傳感器是值得ag真钱學習的,現在ag真钱已經知道如何選擇機器視覺傳感器。外觀缺陷檢測設備在檢測過程中,不可或缺。

相機是機器視覺係統的眼睛,相機的心髒是圖像傳感器。傳感器的選擇取決於機器視覺係統的精度、輸出、靈敏度、成本以及對應用程序要求的充分理解。對傳感器主要性能的基本了解可以幫助開發人員迅速縮小搜索範圍,找到合適的傳感器。

大多數機器視覺用戶都意識到攝像頭是係統的關鍵元素,並且經常把它當作視覺係統的“芯片”。攝像頭本身是一個複雜的係統:鏡頭、信號處理器、通信接口,以及最核心的部分——將光子轉換成電子的設備:圖像傳感器。鏡頭和其他部件一起工作來支持相機的功能,最終決定了相機的性能。

該行業的許多討論都集中在處理技術上,以及CMOS和CCD傳感器的優越性。這兩種技術都有各自的優缺點,傳感器具有不同的性能。最終用戶關心的不是產生的傳感器,而是最終的應用程序。

在應用程序中,三個關鍵元素決定了傳感器的選擇:動態範圍、速度和響應能力。動態範圍決定了係統捕獲的圖像的質量,也稱為表示細節的能力。傳感器的速度是指係統每秒能接收多少圖像和輸出。響應性是指傳感器將光子轉換成電子的效率,它決定了有用圖像的亮度水平。傳感器技術和設計具有上述特點,因此係統開發人員在選擇傳感器時必須有自己的標準,對這些特點進行詳細的研究,有助於做出正確的判斷。

正確理解動態範圍

傳感器的動態範圍是最令人困惑和誤解的地方,因為機器視覺係統是數字的。圖像的動態範圍由兩個部分組成:一個是傳感器的曝光範圍(亮度的倍數);第二個是傳感器的數量,可以對像素信號進行數字化。這兩個部分通常是密切相關的。

曝光的動態範圍表明傳感器的亮度水平可以正常工作。當光子到達圖像傳感器的活躍像素區域時,電子就產生了,傳感器被捕獲並存儲到係統中讀取。碰撞區域內的光子越多,產生的電子就越多,而且這個過程持續的時間越長,存儲的電子就越多。決定傳感器暴露動態範圍的一個參數是被填充的存儲陷阱的曝光。製造傳感器的半導體製造過程和電路設計共同決定了井的容量或深度。

電子噪聲是傳感器可以工作的低曝光率,雖然沒有任何光子碰撞活動的像素區域,但圖像傳感器也會以熱發射的形式產生電子。要產生可識別的信號,必須有足夠多的光子來達到活動的像素區域,這樣儲存的電子就比暗電流的噪聲要多。傳感器的低曝光率是產生至少和噪音電子一樣多的光學電子數。隻有當傳感器超出了暴露水平時,才產生有用的信息。

傳感器暴露的動態範圍是由其物理和電路設計所決定的功能,而數字動態範圍僅是電路設計所決定的功能。圖像傳感器的數字動態範圍僅僅意味著它可以為視覺係統提供明顯的曝光值。8位傳感器有256個灰度,1024在10,等等。表示動態範圍的數字不是反映傳感器可以響應的高曝光率的必要元素,但兩者通常是相對應的。

等量的信號量比暗電流水平不產生有用的信息。同樣,如果數字化的值大於傳感器的最終信號值,則不會生成額外的信息。在實際操作中,傳感器需要被設計為等於信號和暗電流噪聲水平的水平,以及足夠的信號水平來達到曝光信號的飽和度。在這種情況下,傳感器的數字動態範圍與曝光動態範圍是相同的:飽和等效暴露與噪聲暴露的比值。

相互作用決定了權衡

傳感器的動態範圍決定了所產生的圖像質量


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