萤光灯： • 使用寿命大约1500－3000小时； • 优点：扩散性好、适合大面积均匀照射； • 缺点：响应速度慢，亮度较暗。...使用与被测物同色系的光会使图像变亮（如：红光使红色物体更亮）；使用与被测物相反色系的光会使图像变暗（如：红光使蓝色物体更暗、用蓝光照射黄色物体，呈现黑色）。...但实际问题是如果一个像素对应一个缺陷的话，那么这样的系统一定会极不稳定，因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷，所以为了提高系统的精准度和稳定性，最好取缺陷的面积在3到4个像素以上，这样选择的相机也就在...工业镜头各参数间相互影响关系： 光圈大小的影响情况： 光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高； 像场中央与边缘： 一般像场中心较边缘分辨率高；像场中心较边缘光场照度高。...在使用普通镜头进行尺寸测量时，会存在如下问题： 1）由于被测量物体不在同一个测量平面，而造成放大倍率的不同； 2）镜头畸变大 3）视差也就是当物距变大时，对物体的放大倍数也改变；
3.1 镜头接口 通常来说，我们买到的工业相机是不带镜头的，就像下面这样： ?...原因：使用这类接口的相机在物理上被硬生生地拆为两部分，相机的厂商只负责相机的制造，而相应的驱动、软件，比如说图像的采集、处理等算法都需要你自己对CameraLink采集卡进行编程。...像元大小 单个像素的物理尺寸大小，一般来说，像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。目前工业数字相机像元尺寸一般为3~4 。...曝光时间不能设置太长，其会增加照片的底噪，也不能设置太短，会导致曝光不足，要看需要而定：在暗光条件下，比如说拍星星，曝光时间就要设置几个小时。...合适的分辨率 对于视野范围为 ，要求测量精度为 ，那么横/竖放下的分辨率至少为 像素，通过我们不会用一个像素对应一个测量精度，一般选择倍数为4、甚至更高，这样相机单方向的分辨率为 ，相机的分辨率：。
3.1 镜头接口 通常来说，我们买到的工业相机是不带镜头的，就像下面这样： ?...原因：使用这类接口的相机在物理上被硬生生地拆为两部分，相机的厂商只负责相机的制造，而相应的驱动、软件，比如说图像的采集、处理等算法都需要你自己对CameraLink采集卡进行编程。...像元大小 单个像素的物理尺寸大小，一般来说，像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。目前工业数字相机像元尺寸一般为3~4 。...像素深度过浅，会使图像看起来不自然。而增加像素深度可以增加测量的准确性，但是也会降低系统的速度，并且提高系统集成的难度。 知道了像素深度概念，你就能明白为什么大多数工业相机都是黑白相机了吧？...曝光时间不能设置太长，其会增加照片的底噪，也不能设置太短，会导致曝光不足，要看需要而定：在暗光条件下，比如说拍星星，曝光时间就要设置几个小时。
靶面尺寸=对角线尺寸 靶面面积=传感器宽度x传感器高度 图片摘自 ：镜头学堂 | 工业镜头参数知多少 传感器尺寸大，在同样的像素密度下，像元尺寸也会大，这样会增加每个像元的感光面积，对提高图像的质量有益...选型基本原则 当视野大小即检测目标大小一定时（选相机时一般将目标大小视为视野大小），相机分辨率越大，精度越高，图像分辨率也越大；当视野大小不确定时，不同分辨率相机也能达到同样的精度，这时选择大像素相机可以扩大视野范围...工业镜头，一般有光圈、对焦圈两个转环，我们使用对焦圈来改变透镜的位置时，其改变的距离有一定的限制。但这并不意味这我们使用的是变焦镜头。...光圈大小一般用F表示，以镜头焦距f和通光孔径直径D的比值来衡量，当光圈物理孔径不变时，镜头中心与感光器件距离越远，F值越大，光圈越小；反之，F值越小，光圈越大。 ...（8）镜头畸变 镜头在成像时，特别是用短焦距镜头拍摄大视场，图像会产生形变，这种情况叫做镜头的畸变，这是由于镜头的光学结构和成像特性导致的，原因是由于视野中局部放大倍数不一致造成的图像扭曲。
但实际问题是，如果一个像素对应一个缺陷的话，那么这样的系统一定会极不稳定，因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷，所以我们为了提高系统的精准度和稳定性，最好取缺陷的面积在3到4个像素以上，这样我们选择的相机也就在...故我们选择300万的相机的话，还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右，这就很好的保证了测量的精度。 3、相机帧数选择 当被测物体有运动要求时，要选择帧数高的工业相机。...1.分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数（Pixels），对于数字工业相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于模拟相机则是取决于视频制式，PAL制为768*576，NTSC制为...4.像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。目前数字工业相机像元尺寸一般为3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。 ...下面介绍几种常见的照明方式。 直接照明：光直接射向物体，得到清楚的影像。当需要得到高对比度物体图像的时候，这种类型的光很有效。但是当用它照在光亮或反射的材料上时，会引起像镜面的反光。
受手机尺寸限制，手机中的相机，像距很短，所以焦距也非常短，通常在4mm左右 ? 远小于单反相机标准镜头在35mm – 50mm ? 不过手机的图像传感器也很小，配合短焦镜头，视角正好与标准镜头类似。...CMOS Sensor上面排列着上千万的像素， ? 每个像素里面的光电二极管在遇到光时就会因为光电效应积累一定数量的电荷，将光信号转换为电信号。 ?...此外，每个像素周围都有专门的放大电路，能把转化出来的电信号（模拟电信号）以不同倍率进行放大，这样就是相机的感光度。 ? 感光度越高就对光线越敏感，照片也越亮。 ?...噪点问题可以通过增大像素面积来缓解，在有噪音信号的情况下，大像素可以收集更多有用的光信号，增加信噪比，从而减少噪点。 手机使用的主流传感器一般在1/2.9 到 1/2.3英寸之间 ?...，摄像头暗部才能信息更好保留显示，更符合人眼视觉感受，我们可以通过调整gamma曲线来调整摄像头的亮度，对比度，动态范围等等的效果； EE：锐化，当物体锐化值过低时会出现边缘模糊，图像给人感觉不清晰，锐化过高就会导致图像出现锯齿白边等现象
，但是很显然，该点也会接收来自另一个光源上的点所发出的另一束光线，这样就形成的光的干扰，进而影响了最终的成像效果。...对焦马达 正如之前所说，入射光线会在通过透镜之后以锥形路径汇聚到一点，该点叫做像点，之后再以锥形发散开去，而所有的相同距离发射的光线，都会汇聚到各自的像点上时，便形成了一个都是像点组成的一个平面，而这个平面一般叫做像平面...，在采样时不仅考虑了像素在空间距离上的关系，同时还加入了像素间的相似程度考虑，从而保持了原始图像的大体分块，对于边缘信息保持良好。...暗光提升(RGB + MONO) 在较暗的环境中，往往拍摄出来的效果不尽如人意，所以手机厂商便采用了一个RGB和一个黑白相机模组(MONO)来提升暗光成像效果，具体原理是，由于黑白相机模组没有Bayer...滤光片，所以在暗光条件下，可以获得更多的进光量，进而保存了更多的图像细节，再加之RGB相机模组的颜色份量的补充，这样就可以更好的保证了暗光下的成像质量，同样的由于同样需要对两个相机模组的成像进行融合，所以依然需要进行标定操作
相对孔径，它表示能进入镜头到达底片上的光能量，因而决定像平面照度，其定义为入瞳直径D与镜头焦距f'之比，暗景物和高速运动物体的照相需要大相对孔径物镜，大相对孔径物镜可以提高像平面照度，根据相对孔径大小，...，光孔变小，光通量减少，光圈每差一级，光通量相差一倍，对照相机镜头来说，F数越低，镜头相容性就愈好，使用范围更大。...CCD由光电二极管感光部件、ccd转移部件和电荷放大器件组成，当光照射时，光子激发电荷，电荷产生堆积，感光部件与转移部件之间加上栅电压，堆积的电荷在栅电压的作用下，开始定向移动至转移部件，经放大输出，这些输出的电荷信号带有图像信息...镜头 镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，相当于相机的“眼睛”，通常由由几片透镜组成，光线信号通过时，镜片们会层层过滤杂光（红外线等），所以，镜头片数越多，成像就越真实。 ?...它的工作原理是，光圈开得越大，通过镜头到达传感器的光线就越多，成像画面就越明亮，反之画面就越暗。因此，在夜拍或暗光环境下，大光圈的成像优势就更明显。 除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能。
传感器 1.1 传感器的基本组成 正如下图所示，当相机的快门打开时入射光会穿过快门（通过镜头）到达传感器。此时到底会发生什么事？...但当势阱饱和（过曝）或者光线过暗（噪声淹没了信号）时，它将不再是线性的。这个特性与后面之后会讲到的HDR图像的算法高度相关。...CCD和CMOS的比较 仔细看看CCD和CMOS的结构图如下： CCD CMOS 2. 模拟前端 模拟前端 当相机镜头关闭时，模拟前端会从传感器的势阱中读出电子，并转换为模拟信号。...我们上面提到了一种现象叫做Vignetting，它实际上是指生成的图像四周比中间暗，如下图所示： Vignetting Vignetting的产生有多种原因，例如： 机械原因：边缘的光线被滤镜遮挡 镜头原因...：边缘光线被镜头内组件所遮挡 物理原因：光衰减与光入射到传感器阵列的角度的余弦的四次方成比例(cos4定律） 像素原因：在正常入射下入射到传感器上的光产生的信号比以斜角入射光的信号强。
、高分辨率相机 e.按输出信号的方式可分为：模拟相机、数字相机 f.按输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机 2.工业相机的基本参数 1).分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数...2).像素深度(Pixel Depth)：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字工业相机机一般还会有10Bit、12Bit等。...目前数字工业相机像元尺寸一般为3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。...光圈大小的影响情况：圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高； 像场中央与边缘：一般像场中心较边缘分辨率高；像场中心较边缘光场照度高； 光波长度的影响：同的工业相机及镜头参数条件下，照明光源的光波波长越短...2.景深要求：对于对景深有要求的项目，尽可能使用小的光圈；在选择放大倍率的镜头时，在项目许可下尽可能选用低倍率镜头。如果项目要求比较苛刻时，倾向选择高景深的尖端镜头。
+ Mono），主要提升暗光/夜景影像拍摄质量 3、广角镜头 + 长焦镜头（Wide + Tele），主要用于光学变焦 4、彩色相机 + 深度相机（RGB + Depth），主要用于三维重建 以上...即把两个镜头拍摄的图像叠加融合，来达到提升拍摄质量、背景虚化、光学变焦等功能。这种应用双摄像头拍摄的图像差距越小越好，这样算法进行“叠加”的时候才能更精确。...理论上两个摄像头离的越近越好，目前大部分双摄手机都是基于这样的配置，两个镜头之间的基线（两个镜头的间距）很短，一般都是10mm左右。...如下图，黑色的小人代表了拍摄的清晰范围，当采用较大光圈时，只有在对焦点附近的小人是清晰的，对焦点前后的小人都被模糊掉了。 ?...黑白和彩色相机拍摄的图像首先要保证图像同步和像素级对齐操作，通俗的说就是要保证两个相机在同一个时刻拍摄同一个场景下的物体，由于两个相机之间有一定的距离，所以拍摄的场景虽然是同一时间，但内容会有移位，所以需要根据两个相机交叠的部分来使得黑白和彩色图片中相同的像素一一对应
当(x，y)和f为离散、有限的数值时，光强度幅值f的变化将以类似矩阵的形式被记录，此时所记录的图像就称为数字图像，而所记录的值对应在图像中的每个点称为像素(pixel)，横向及纵向像素的个数称为图像的分辨率...目前，机器视觉系统常用使用配备各种镜头系统的工业CCD/CMOS相机作为成像系统，透镜成像示意图如下所示： ? 镜头系统一般使用透镜系统，其成像遵循高斯成像公式： ?...当相机在小于该最小工作距离的环境下工作时，就会出现图像失真，影响机器视觉系统的可靠性。...这样做的另一个主要原因是为了避免渐晕(Vignetting）现象的发生。...例如，一个8位的黑白数字相机最高能够检测0(暗)~256(亮）个灰度级，而一个12位相机则可以检测0~4096个灰度级。如果要检测的灰度级间隔比较细，则应尽量使用位数高的相机。
随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。...•光源---光场构造 明场：光线反射进入照相机 暗场：光线反射离开照相机 ? •光源---构造光源 ? 使用不同照明技术对被测目标会产生不同的影响，以滚珠轴承为例： ?...•相机--按照图像传感器区分 CCD相机：使用CCD感光芯片为图像传感器的相机,集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。...CMOS相机：使用CMOS感光芯片为图像传感器的相机 ,将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。...•镜头---远心镜头 在测量系统中，物距常发生变化，从而使像高发生变化，所以测得的物体尺寸也发生变化，即产生了测量误差；即使物距是固定的，也会因为CCD敏感表面不易精确调整在像平面上，同样也会产生测量误差
由于不同波长的光在皮肤里散射的不同，散射强的红色就会把皮肤的褶皱给blur掉，但毛发不受影响。绿色就基本没有做什么blur，留下了皮肤上各种粗糙的东西。 有种说法是尼康相机适合拍人像，原因是什么呢？...这是一个増透膜，使得更多的光进入镜头,可以提高照片质量。 大部分CCD和相机其实对红外光都是很敏感的，我们可以拿遥控器对着手机看是很亮的，所以几乎所有的镜头都会对红外光有一个过滤。...如果把曝光减少，不调iso，图像就会变暗。而当曝光时间很小，猛调传感器系数时，就会出现噪音。因为传感器本来就有热噪声。所以曝光时间是一个矛盾的事情，太大了会blur，太小了有噪声。...但当孔很小的时候，跑到传感器上的光很少，图像会很暗。理论上可以无限增长曝光时间，不断积分，但并不实际。 如果可以改变光的方向，聚到一个地方去，图像就可以清晰且不会太暗。...于是人们发明了镜头，使点偏离光轴方向发生偏转，形成聚焦。物距和焦距定了，像就定了。 但传感器是平的，只能捕获一个方向的像素。实际物体时三维的，有一些点的最佳成像位置不同。有一些点会正好落在传感器上。
导读：手机相机系统由镜头、传感器、光圈和ISP（图像信号处理器，一般集成在SoC中）等部件构成，结合软件算法，这几点的优劣基本决定一部手机的拍照性能。...传感器大小决定了有多少光被捕捉，资料图 目前，出于成本、产品定位和外形设计（摄像头突起）的考虑，手机厂商会在不同机型上使用不同的图像传感器。...因为传感器大小决定了有多少光被捕捉。拍照时，传感器上每一个像素都纪录“光信息”，传感器尺寸大意味着更丰富的信息。这也就意味着“大底”传感器能带来更高的动态范围、更广的ISO范围和更少的噪点。...镜头和传感器都大的话，手机的厚度和摄像头突起的体积就会不可避免地变高，也会占用手机其它部件的空间。选用什么尺寸的传感器一直是手机厂商需要权衡的。 相机图像传感器，资料图 单位像素尺寸影响什么？...单位像素尺大小决定了传感器的感光能力，越大意味着更好的暗光拍摄能力，最直观的表现是噪点水平。
相机所要拍摄的物体离相机越近，视差越大，离相机越远，视差就越小。由此可以得出，当两个相机的位置等条件已知时，就可以通过计算相似三角形的原理来得出从物体到相机的距离。过程跟人类眼睛的工作原理相似。...但是需要通过大量的CPU/ASIC演算取得它的深度和幅度信息其算法极为复杂较难实现，同时该技术易受环境因素干扰，对环境光照强度比较敏感，且比较依赖图像本身的特征，因而拍摄暗光场景时表现差。...探测器系统在发射光脉冲产生的同时启动一个高精度的秒表。当探测到目标发出的光回波时，秒表停止并直接存储往返时间。目标距离z可通过以下简单方程估算： ? 其中 ? 表示光在空气中传播的速度。...手机摄影：在手机摄影方面，ToF技术让镜头实现对焦更快、精准抠像、探测景深、背景虚化等功能。代表机型：Oppo R17 Pro（国内首台使用ToF技术手机）、华为P30 Pro。 ?...像自动导向车（Autonomous guided vehicles，AGV）这样的自主车辆需要在工厂和仓库中更快地自我导航。
视觉系统组成部分： 1.照明光源 2.镜头 3.工业摄像机 4.图像采集/处理卡 5.图像处理系统 6.其它外部设备 相机篇 工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性...例如：让民用数码相机一天工作24小时或连续工作几天肯定会受不了的。 2、工业相机的快门时间非常短，可以抓拍高速运动的物体。...然而为增加系统稳定性，不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值，一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000，选用130万像素已经足够。...3、与镜头的匹配传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸，C或CS安装座也要匹配（或者增加转接口）。 4、相机帧数选择当被测物体有运动要求时，要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高，帧数越低。...基础知识： 镜头匹配 大家如何选择合适镜头，镜头选配时需要选择与摄像机接口和CCD的尺寸相匹配的镜头。镜头C和CS的接口方式占主流。
由于光线在镜头表面散射（反射或折射）而产生的炫光，是任何相机系统的主要限制因素，因为它可以显著降低捕获图像的动态范围，或者当图像的某部分由于炫光而过曝时，它可能造成重要细节和特征的丢失。...它还能产生像晕、闪光和重影这样的伪影，这些伪影可能会扭曲或遮挡图像，并可能导致颜色失真，从而使得图像中的颜色不准确或不真实。 在一个理想的情况下，一个聚焦的点光源应该只照亮一个像素。...所提出方法的有效性在光源位于相机视场（FoV）内时显著提升。该方法基于这样一个假设：可以通过更简单的解决方案，例如使用相机遮光罩，来适当管理FoV外的光源，从而限制图像质量的下降。...为了解决光学中的反光问题，使用了高质量的防反光镜头涂层以显著降低反射率。然而，像塑料内部和涂漆表面这样的相机内部组件仍然可能导致反光。...当光在相机镜头或光学系统内部散射和反射时，就会产生眩光，导致同样不希望出现的伪影。
理想情况下, 当相机对均匀的目标成像时, 得到图像中所有像素点的灰度值理论上应该是相同的. 然而, 实际上图像中各像素的值往往会有较大差异，此时就需要对图像进行平场校正。...从个人数码相机到大型望远镜，这都是标准的校准程序。 理想情况下, 当相机对均匀的目标成像时, 得到图像中所有像素点的灰度值理论上应该是相同的....然而, 实际上图像中各像素的值往往会有较大差异。 这一般是由以下几个原因造成： 光照不均匀； 镜片中心和镜片边缘的响应不一致； 成像器件各像元响应不一致； 固定的图像背景噪声等等。...所谓的平场校正就是校正传感器芯片上这些不一致性。 目标是校正捕获的（Raw）图像的像素，以便当系统（相机和镜头）捕获统一的背景时，生成的输出图像是统一的。...获取多个图像，并计算阵列每个像素的平均响应 平场校正 我们已经获取了校正所需的暗场、亮场基准图像，我们认为暗场图像为相机没有获取任何光信号时自己产生的噪声；亮场图像为光照、反光材质均匀情况下相机拍出的数字图像
区别： 1、工业相机的性能稳定可靠易于安装，相机结构紧凑结实不易损坏，连续工作时间长，可在较差的环境下使用，一般的数码相机是做不到这些的。...例如：让民用数码相机一天工作24小时或连续工作几天肯定会受不了的。 2、工业相机的快门时间非常短，可以抓拍高速运动的物体。...然而为增加系统稳定性，不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值，一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000，选用130万像素已经足够。...3、与镜头的匹配传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸，C或CS安装座也要匹配（或者增加转接口）。 4、相机帧数选择当被测物体有运动要求时，要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高，帧数越低。...KERARE 摄像机如果使用配备小CCD尺寸的镜头，那么周边没有摄取到图像的部分呈现出黑色，我们称其为KERARE。
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