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工业相机坏了,为什么选择工业相机维修?
随着科学技术的不断进步和现代化生产的飞速发展,生产设备作为决定产品生产的产量、质量和成本的重要因素,其作用越来越明显。设备在使用过程中,必然会产生不同程度的磨损、疲劳、变形或损伤,随着时间的延长,它们的技术状态会逐渐变差,使用性能下降,完全不能使用。
工业相机是智能化生产设备中很重要的部件,在CCD相机坏了的时候,选择工业相机维修的方法,也是延长设备寿命,保证生产正常运行,防止事故发生的重要手段之一。
相对于直接购买新的相机来说,维修CCD相机不仅相对于买新的成本上有很大的差距,维修会便宜很多,一般至少也会省下2/3的成本,交期上,维修的时间也会大大短于新购买相机的时间,技优电子的客户使用的生产设备大多是进口,新的配件不算货期,光进口的货运时间也需要一周,而维修大部分的工业相机只需要一周时间就好了,再算上工厂设备停机停产,成本就省得更多了。
当遇到坏的工业相机产品停产了,原厂也不提供服务了,有些制造商根本就不存在了,没有售后维修的渠道,也很让使用单位头疼,这时候就必须找到一家靠谱的维修公司了。
工业相机行业的产业链覆盖全球
目前大多数工业相机都采用GbE介面,除了成本低廉外,容易与工业电脑介接,组成庞大复杂的自动化系统也是其优势。搭载USB3.0的工业相机也因为同样的理由,而在市场上越来越受到欢迎。
至于智能相机,本质上已经是一台迷你型工业电脑。以朗锐智科的PCM-6410工业相机为例,除了光学、影像感测器、数位讯号处理器等相机的元素外,该相机还搭载第7代英特尔®酷睿™处理器,可以直接在相机上执行各种视觉演算法。这种智能相机具备体积小、部署简单的优势,适合用在小规模自动化系统,或是与机器手臂结合,引导机器手臂作业。
工业相机主要包括镜头、感光传感器、网络芯片编码器、滤光片等。目前全球镜头厂商主要有:富士能、施耐德、卡尔蔡司、东正光学、普密斯;CMOS/CDD的生产厂商有日本索尼、日本松下、美国Aptina;网络芯片编码器生产厂商有:华为海思、美国TI、闽台智源、NXP等;而整机厂商有:中国海康、大华、云从、大恒等,国外Sony、BASLER、BAUMER等。
线阵相机和面阵相机
工业相机根据像元的排列方式可分为线阵相机和面阵相机,线阵、面阵相机都有各自的优点和缺点,适用于不同应用环境。
一文了解“工业相机”
图5 面阵相机(左)与线阵相机(右)
线阵相机,顾名思义是被测视野呈“线”状,它的传感器通常只有一行感光元素,以“线”扫描的方式连续拍照,再合成一张巨大的二维图像。在某些应用中,如高频扫描和高分辨率的场合,相比面阵相机,线阵相机具有特定的优势。举例来说,如图6,检测圆形或柱形物品时,可能需要使用多台面阵相机,才能覆盖到物品的整个表面。但如果我们将物品置于一台线阵相机前面,然后旋转物品,通过这种方式将图像展开,我们可以采集到整个表面的图像。而且,线阵相机也更容易安装到狭小的应用空间,比如在相机必须通过输送带上的滚轴来查看物品底部的情况。另外,相比传统面阵相机,线阵相机通常也能够提供更高的分辨率。由于线阵相机需要物品进行运动来创建图像,它们通常非常适合用于检测处于连续运动状态的产品。
一文了解“工业相机”
图6 线阵相机能够:(a)展开柱形物品以进行检测;(b)将视觉系统安装到空间狭小的应用环境中;(c)满足高分辨率检测要求;(d)检测处于连续运动状态的物品
相比线阵相机,面阵相机是以“面”为单位来进行图像采集,面阵相机的传感器拥有更多的感光像素,以矩阵排列。面阵相机可以一次性获取完整的目标图像,比线阵相机具有更快的检测速度。大多数常见的检测相机都基于面阵扫描,包括测量面积、形状、尺寸、位置,甚至温度,不过面阵相机每行的信息没有线阵多,帧幅率有限。相机像素通常用万为单位表示,以矩阵排列,比如1百万像素相机的像素矩阵为W x H(宽 x 高)=1000 x 1000。相机的分辨率是指一个像素表示实际物体的大小,用um x um表示,数值越小,分辨率越高。分辨率是由选择的镜头焦距决定的,同一种相机,选用不同焦距的镜头,分辨率就不同,如图7。在表现图像细节方面,不是由相机的像素多少来决定的,而是由分辨率决定的。同等分辨率条件下,像素越多,可以成像的区域面积越大。虽然清晰度并不是由像素决定,但是像素大的相机,可以减少拍照次数,从而提高了速度。
工业相机接口标准详解
工业相机还被称作工业摄像头、工业摄像机、工业照相机等等。从其芯类型中被分为工业CCD相机和工业CMOS相机,从其信号种类里又分为工业模拟相机、工业数字相机。工业相机已经被广泛应用于工业生产线在线检测、智能交通,机器视觉,科研,军事科学,航天航空等众多领域。
目前,市面上也出现了越来越多的工业相机,相机厂商都给出了大量的相机参数,比如:相机接口、芯片类型、量子效应、帧率等。一般非行业内人士,在面对这些参数时往往会无所适从。根据长期的相机使用经验,朗锐智科为大家总结出目前使用比较广泛的工业相机接口知识!
工业相机数据传输接口方式有很多种,包括CoaxPress、CameraLink接口、USB接口、Gige接口等。
工业相机接口标准详解
(1)Camera Link接口。
1、需要单的CameraLink接口,不便携,导致成本过高。
2、Camera Link接口的相机,实际应用中比较少。
3、传输速度是目前的工业相机中快的一种总线类型。一般用于高分辨率高速面阵相机,或者是线阵相机上。
4、传输距离近。
(2)USB2.0接口
1、USB2.0接口的工业相机,是早应用的数字接口之一,开发周期短,成本低廉,是目前为普通的类型。
2、所有电脑都配置有USB2.0接口,方便连接,不需要采集卡;缺点是其传输速率较慢,理论速度只有480Mb(60MB)。
3、传输速率低,糟糕的协议(Bulk-OnlyTransport(BOT)协议)与编码方式,数据只有30MB/S左右。
4、在传输过程中CPU参与管理,占用及消耗资源较大。
5、USB2.0接口不稳定,相机通常没有坚固螺丝,因此在经常运动的设备上,可能会有松动的危险。
6、传输距离近,信号容易衰减。
(3)USB3.0接口
1、USB 3.0的设计在USB 2.0的基础上新增了两组数据总线,为了保证向下兼容,USB 3.0保留了USB 2.0的一组传输总线。
2、在传输协议方面,USB3.0除了支持传统的BOT协议,新增了USB Attached SCSI Protocol(USAP),可以完全发挥出5Gbps的高速带宽优势。
3、由于总线标准是近几年才发布,所以协议的稳定性同样让人担心。
4、传输距离问题,依然没有得到解决。
(4)GIGE千兆网接口
1、千兆网协议稳定。
2、千兆网接口的工业相机,是近几年市场应用的重点。使用方便,连接到千兆网卡上,即能正常工作。
3、需要注意一些的细节,如早期的NI的软件,可能对千兆网卡的芯片有要求,需要使用INTEL的芯片才可以正常驱动GIGE相机,而使用如Realtek的芯片网卡,就无法响应。
4、在千兆网卡的属性中,也有与1394中的Packet Size类似的巨帧。设置好此参数,可以达到更理想的效果。
5、传输距离远,可传输100米。
6、可多台同时使用,CPU占用率小。
中国工业相机行业发展现状与趋势分析
伴随着电子信息技术的高速发展以及各类摄像头的广泛应用,全球图像视频数据爆炸式增长,人类社会正在进入视觉信息的大数据时代。工业相机可说是工业自动化系统的灵魂之窗,从物件/条码辨识、产品检测、外观尺寸量测到机械手臂/传动设备定位,都是工业相机技术可以发挥的舞台。
随着应用范畴越来越广,为了增加应用弹性或与工业电脑携手组成更复杂的自动化系统,工业相机的规格发展趋势正逐渐朝个人电脑靠拢,部分产品甚至已演化成一台麻雀虽小,五脏俱全的迷你工业电脑。跟人眼相比,工业相机有检测速度快、把关标准不受到人的主观影响等优势,而且工业相机的解析度远高于人眼,在检测细微零件或电路时,比人眼更能明察秋毫。
工业相机在生产制造上的应用越来越广泛,工业相机这类产品也出现新的发展方向。由于不同应用对工业相机的性能跟功能配置有很大的差异,因此工业相机大致上可区分成可配置型系统、嵌入型系统与智慧相机型类。但不论是哪种工业相机系统,除了少数应用外,其所使用的工业相机都越来越向个人电脑靠拢,甚至智慧相机本质上就是一台内建CPU、记忆体,可以执行各种视觉演算法的工业电脑。
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