工业相机
相机的成像原理
物体反射光线，经过镜头缩小成像在感光芯片（CMOS/CCD）上
镜头负责缩小成像
光圈控制进入相机的光线强度
快门控制光线照射芯片的时间
感光芯片将光信号转换成电信号
感光芯片
用于实现光电转换
像元尺寸
像元是组成数字图像的最小单元，像元尺寸和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小
通常工业相机像元尺寸为2微米~14微米
分辨率
分辨率是指的是感光芯片上像元的数量
对于线阵相机而言，分辨率就是传感器水平方向上的像素数，常见的有1K、2K、6K等。
彩色相机和黑白相机的区别
感光芯片中的黑白像元、彩色像元，区别仅仅在一个颜色滤镜。
伪彩色相机会导致精度下降。
CCD和CMOS的区别
CCD和CMOS的主要区别在于信号的读出过程不同
CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，电子沿着CCD的每一行向下移动，最终到达末端的进行统一转换电压
CMOS传感器中的每个像素都有自己的读出电路——一个光电二级管放大器对，将光子转换为电压
CMOS和CCD的区别
| 特性 | CCD | CMOS |
|---|---|---|
| 成像过程 | 单一（或少数几个）放大器 | 每个像素一个放大器 |
| 噪声 | 低 | 高 |
| 集成性 | 低 | 高 |
| 传输速度 | 慢 | 快 |
| 耗电量 | 高 | 低 |
| 感光度 | 高 | 低 |
卷帘快门和全局快门
卷帘快门是逐行进行曝光
全局快门是同时曝光
注
全局快门在光电转换后要等待逐行模数转换读出完成后，才能进行下一帧的拍摄。故帧率较低。
卷帘快门会出现果冻现象。
| 特性 | 卷帘曝光 | 全局曝光 |
|---|---|---|
| 帧率 | 高 | 低 |
| 光照均匀度 | 一般 | 高 |
| 噪声 | 低 | 高 |
| 高速物体果冻现象 | 有 | 无 |
曝光
曝光就是光线在感光芯片上的作用强度
曝光 = 通光量 x 曝光时间 x 增益
通光量：由镜头光圈控制
曝光时间：由快门控制
增益
增益在数码相机中，叫做ISO。提高增益，就是提高传感器的感光度
注
- 高感光度对光纤敏感，同时对噪声信号也敏感，信噪比小，所以高感光度噪点也多
- **优先使用曝光时间调节图像亮度。**在不过曝的前提下，增加曝光时间可以增加信噪比，使图像清晰
- 对于很弱的信号，曝光时间也不能无限增加，因为随着曝光时间的增加，噪声也会积累
- 增益的使用场景：高速拍摄场景，增加曝光时间会导致拖影
- 一般相机使用增益都会产生很大噪音
帧率
每秒相机采集图像的数量，单位为帧数每秒，简称FPS或者Hz
曝光时间越长，帧率越低
白平衡
白平衡是对红、绿、蓝三个分量的平衡，以使相机能反映实际景物真实颜色
靶面尺寸
指的是感光芯片的尺寸，数码相机中的1英寸=16mm
像素位深
像素深度是指每位像素数据的位数，通常用多少比特位表示。
分辨率如何确定
分辨率 = （视野高/精度）x （视野宽/精度）x 3
