行業(yè)資訊
為什么機(jī)器視覺需要標(biāo)準(zhǔn)
區(qū)域固體傳感器掃描相機(jī)開始取代電子管在上世紀(jì)80年代初,雖然這是很多年前的熱管的空間分辨率可以匹配和一些早期的固態(tài)攝像機(jī)有一個(gè)非常有限的動(dòng)態(tài)范圍和個(gè)別傳感器網(wǎng)站或欄目的網(wǎng)站差異很大的反應(yīng),導(dǎo)致在固定模式的陰影。
然而,從一開始,固態(tài)傳感器有一個(gè)優(yōu)勢(shì)電子管:他們是幾何穩(wěn)定,用的管,它可以從所有的扭曲和掃描的電子束的非線性和遭受相比,幾何形狀是近乎完美 隨著時(shí)間的推移而變化。這包括短期作為攝像機(jī)升溫,在數(shù)天或數(shù)周的長(zhǎng)期,和不可預(yù)知的磁或靜電場(chǎng)的影響下。
不幸的是,從這些精確尺寸和間隔的傳感器元件具有采集到的圖像數(shù)據(jù),從到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的光子產(chǎn)生的電荷被混合成連續(xù)的模擬數(shù)據(jù)流,以便傳送連接到框架抓取器在所述處理器,其中,一個(gè)模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A / D器件)將流分為數(shù)據(jù)包,并分配一個(gè)數(shù)字信號(hào)電平(通常為0到255)到每個(gè)分組,并將該級(jí)別(灰度級(jí))轉(zhuǎn)換成的存儲(chǔ)器地址。
該存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于單個(gè)圖像元素或像素,大約這將在所有的后續(xù)處理中使用的圖象信息的最小單位。不幸的是,從模擬流導(dǎo)出的象素不一定與在攝像機(jī)中的幾何完美的“像素”(嚴(yán)格地說,傳感器部位)對(duì)應(yīng)。
順便說一句,請(qǐng)注意,行掃描相機(jī)從來沒有模擬標(biāo)準(zhǔn)的好處,從來沒有一個(gè)大眾市場(chǎng)的線掃描相機(jī)相媲美的區(qū)域掃描市場(chǎng),雖然設(shè)備本身被廣泛使用在傳真機(jī)和文檔掃描儀。這意味著,一個(gè)行掃描相機(jī)只會(huì)與一個(gè)接口板從同一制造商插入到處理器系統(tǒng)中進(jìn)行通信。隨著軟件可編程接口板的問世,一個(gè)被釋放的需要“同一個(gè)源”的線掃描相機(jī)和接口,但它仍然是必要的設(shè)置的接口,以適應(yīng)相機(jī)使用。
技術(shù)繼續(xù)推進(jìn)
在上世紀(jì)80年代末固態(tài)攝像機(jī)從數(shù)字輸出開始出現(xiàn),尤其是柯達(dá)megaplus設(shè)備。在早期的幾年中,這些相機(jī)遭受了相同的問題,缺乏傳輸標(biāo)準(zhǔn)的線掃描相機(jī),需要一個(gè)匹配的接口設(shè)備在處理器。解決這個(gè)問題的一個(gè)方法是將攝像頭和處理器,這是在上世紀(jì)九十年代初做Steve Dickerson教授喬治亞,導(dǎo)致DVT視覺公司和它的“智能相機(jī)”。
如果一個(gè)人可以放棄模擬傳輸?shù)氖褂茫涯芰克降臄?shù)字化的傳感器網(wǎng)站到相機(jī)本身,并將得到的灰度信息的數(shù)字格式的處理器,然后總像素同步采集可沒有混合的站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)除了可能發(fā)生的傳感器本身硅內(nèi)實(shí)現(xiàn),也許是“開花”,收到了比他們能應(yīng)付在曝光期間更多的光子的網(wǎng)站。此外,一旦連續(xù)的范圍內(nèi)的灰度級(jí)已被數(shù)字化,在相機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的最小的噪聲的數(shù)字化的信號(hào)可以被發(fā)送在一個(gè)相當(dāng)?shù)木嚯x,沒有噪聲或其他干擾的危險(xiǎn)的信號(hào)在遠(yuǎn)端的解釋的危險(xiǎn)。
像素同步捕獲的優(yōu)點(diǎn)是什么?要像素同步圖像采集的最重要的原因是,它使系統(tǒng)充分利用的幾何完美的傳感器結(jié)構(gòu),使測(cè)量的子像素插值。這種子像素的能力是有用的,當(dāng)使用視覺的統(tǒng)計(jì)過程控制,其中通常一個(gè)愿望的再現(xiàn)性測(cè)量是十分之一,甚至二十分之一的公差范圍。
顯著的變化
1995年看到幾個(gè)重要的事件對(duì)視覺社區(qū)。最重要的是PCI總線的介紹,第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PC總線可以全速處理視頻數(shù)據(jù),通過獨(dú)有的蘋果Nubus已經(jīng)這樣做了好幾年。
同年,原來的協(xié)議IEE1394(火線),理論上的標(biāo)準(zhǔn),就可以直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)的記憶沒有圖像采集卡傳輸數(shù)字視頻的干預(yù)。通過一個(gè)圖形用戶界面廣泛提供的窗口95的出現(xiàn)。今年也看到第一個(gè)USB標(biāo)準(zhǔn),雖然一些機(jī)器視覺相機(jī)用它直到它更快的繼任者USB2過來。
世紀(jì)之交,相機(jī)環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn),第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是專為機(jī)器視覺行業(yè)而發(fā)展起來的。最初,本標(biāo)準(zhǔn)不包括功率將超過有線傳輸設(shè)備,但最近的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)擴(kuò)展到相機(jī)連接電源(POCL)。目前有一個(gè)更快的版本的Camera Link高速鏈路方案稱,數(shù)碼相機(jī),現(xiàn)在有超過1000萬像素的重要。
所有的這些接口,攝像頭,USB IEE1394和遭受在允許的電纜長(zhǎng)度的攝像頭和處理器之間的限制,除非信號(hào)轉(zhuǎn)換為光纖的旅行。2003和2006之間,GigE Vision和genicam標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的一個(gè)工業(yè)相機(jī)制造商協(xié)會(huì)和供應(yīng)商使用千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議。視覺可以在很長(zhǎng)的長(zhǎng)度,使用低成本的標(biāo)準(zhǔn)電纜的快速圖像傳輸,使得處理器可以容納從生產(chǎn)線環(huán)境放在一個(gè)辦公環(huán)境。
所以在視覺與標(biāo)準(zhǔn)接口之間的相機(jī)和圖像采集框架,促進(jìn)來自不同制造商。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的GigE視覺自動(dòng)成像協(xié)會(huì)主辦在在相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),它允許一個(gè)處理器的溝通與彼此確定的相機(jī)有什么設(shè)施和他們?nèi)绾慰梢钥刂频模菤W洲機(jī)器視覺協(xié)會(huì)主辦。
此外,該鏈路是相對(duì)便宜,終端裝置可以在現(xiàn)場(chǎng)組裝的電纜已經(jīng)通過管道抽取后,如果數(shù)字照相機(jī)正在取代模擬之一,電纜可能已經(jīng)到位。 CoaXPress可以處理比千兆以太網(wǎng)更高的數(shù)據(jù)速率,替代長(zhǎng)距離選擇的時(shí)機(jī)不確定性。
對(duì)于許多用戶,CoaXPress的主要優(yōu)點(diǎn)是可能的速度中的一個(gè);它是比最快當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)接口用于數(shù)字相機(jī),攝像機(jī)鏈路,其具有嚴(yán)重的長(zhǎng)度的限制相對(duì)于千兆或CoaXpress,雖然HSLink某些版本預(yù)計(jì)會(huì)更快更快。
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