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2024年6月8日发(作者：)
PC視覺系統組成部份：
工控機+視覺處理軟件+採集卡+相機+鏡頭+光源
CCD相機
CCD芯片尺寸
在相同的光學鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。傳感器芯片尺寸需要＜鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配。
CCD尺寸
：英寸
1
2/3
1/2
1/3
1/4
寬
12.7
8.8
6.4
4.8
3.2
靶面尺寸：mm
高
9.6
6.6
4.8
3.6
2.4
對角線
16
11
8
6
4
200萬
分辨率
500萬
分辨率
1000萬
分辨率
大約：
1600*1200
大約：
2592*1944
大約：
3856*2764
1.1分辨率
1.1.1分辨率：CCD中有多少像素。
1.1.2分辨率的選擇
評估分辨率的指標是水平分辨率。首先考慮待觀察或待測量物體的精度，根據精度選擇分辨率。
相機單方向分辨率=單方向視野範圍大小/理論精度
注：計算出需要相機分辨率后，因噪聲等問題，為增加系統穩定性：
實際分辨率=理論分辨率*4(或大於4的值)
1.2 像素
在芯片確定的情況下，像素越高，靈敏度越低，兩者是反比關係。所以像素不是越高越好，在像素夠用的情況下應儘
量優先確保靈敏度。
1.3 帧率
帧率（Frame rate）：是用于测量显示帧数的量度。所谓的测量单位为每秒显示帧数(Frames per Second)，简称：FPS
或“赫兹”（Hz）。
每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。
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；
最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate)：即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)。
相机帧率和曝光时间的关系：
Exposure and Sensor Readout
相机上的图像采集过程包括两个截然不同的部分。第一部分是曝光。曝光完成后，进行第二部分Readout过程即从
传感器的寄存器中读出数据并传送出去（Readout过程）。
关于图像采集过程中，相机操作有两种常见的方法：“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光。在非重叠
(“non-overlapped”)模式中，每个图像采集的周期中，相机在下一个图像采集开始前，均要完成曝光/读出整个过程。如图
1所示。
Fig.1 Non-overlapped Exposure
虽然非重叠(“non-overlapped”)的模式，可适合于许多情况下，但它并不是最有效的方式。为了提高相机的帧率，允许在下
一帧图像开始曝光时候，将前一帧获得的图像数据读出并传送出去。相机“重叠”(“overlapped”)曝光的方式见图2所示。
从图2中我们可以看到，相机读出数据和下一帧曝光开始出现重叠的情况，在同一个时刻内，相机执行两个操作，导致在同样
的单位时间内，在“overlapped”曝光模式下，可以采集到更多的图片，即相机的帧率更高。
Fig.2 overlapped Exposure
从上边两个图中，我们可以知道在“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光模式底下，一帧图像的周期存在着这样的
关系: "overlapped”的曝光模式下: FramePeriod ≤Exposure Time + ReadoutTime
“non-overlapped”的曝光模式下:FramePeriod > Exposure Time + Readout Time
注意：一般情况下，若我们的相机的帧率为15fps，则表示相机ReadOut数据的时间为1000ms/15
=66.7ms
1.4 曝光時間
相機曝光時間是指快門打開到關閉的時間間隔。在这一段时间内，物体可以在底片上留下影像曝光时间是看需要而定
的，没有长短好坏的说法只有需要的讲法。
1.5 光譜響應特性
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去掉该滤镜。
1.6 灰度值
每个像素的值，称作灰度值。其值由所对应物体亮度来决定。灰度值越大，亮度越高。如果每个像素的灰度值由8位元
表示，则亮度变化区间0~255
1.7 灰阶
灰阶代表了由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别。这中间层级越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8bit panel
为例，能表现2的8次方，等于256个亮度层次，我们就称之为256灰阶。
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