الفرق بين الكاميرات الصناعية والكاميرات الذكية

الفرق بين الكاميرات الصناعية والكاميرات الذكية، بشكل عام، هو أن الكاميرا الذكية عبارة عن نظام رؤية متكامل للغاية للآلة الدقيقة؛ بينما تعتبر الكاميرا الصناعية أحد مكونات نظام الرؤية الآلية.

الكاميرا الذكية ليست كاميرا بسيطة، ولكنها نظام رؤية آلي صغير متكامل للغاية. فهو يدمج وظائف الحصول على الصور ومعالجتها والاتصالات في كاميرا واحدة، وبالتالي يوفر حل رؤية آلية متعدد الوظائف ونموذجي وموثوق للغاية وسهل التنفيذ. في الوقت نفسه، نظرًا لتطبيق أحدث DSP وFPGA وعدد كبير من تقنيات التخزين، فإن درجة ذكائها تتحسن باستمرار، ويمكنها تلبية احتياجات التطبيق لمجموعة متنوعة من رؤية الآلة.

الكاميرا الصناعية

تكوين ووظائف الكاميرات الذكية:

1. وحدة الحصول على الصور: في الكاميرا الذكية، وحدة الحصول على الصور تعادل كاميرا CCD/CMOS وبطاقة الحصول على الصور بالمعنى العادي. يقوم بتحويل الصور الضوئية إلى صور تناظرية/رقمية ويخرجها إلى وحدة معالجة الصور.

2. وحدة معالجة الصور: وحدة معالجة الصور تشبه بطاقة الحصول على الصور ومعالجتها. يمكنه تخزين بيانات الصورة الخاصة بوحدة الحصول على الصور في الوقت الفعلي وإجراء معالجة الصور بدعم من برنامج معالجة الصور.

3. برنامج معالجة الصور: يكمل برنامج معالجة الصور بشكل أساسي وظائف معالجة الصور بدعم من بيئة أجهزة وحدة معالجة الصور. مثل استخراج الحواف الهندسية، وBlob، والرسم البياني للتدرج الرمادي، وOCV/OVR، وتحديد المواقع والبحث البسيط، وما إلى ذلك. في الكاميرات الذكية، يتم تجميع الخوارزميات المذكورة أعلاه في وحدات ثابتة يمكن للمستخدمين تطبيقها مباشرة دون برمجة.

4. جهاز اتصال الشبكة: يعد جهاز اتصال الشبكة جزءًا مهمًا من الكاميرا الذكية ويكمل بشكل أساسي مهام الاتصال الخاصة بمعلومات التحكم وبيانات الصورة. تحتوي الكاميرات الذكية عمومًا على أجهزة اتصال Ethernet مدمجة وتدعم مجموعة متنوعة من بروتوكولات الشبكة والناقل القياسية، مما يسمح للكاميرات الذكية المتعددة بتكوين نظام رؤية آلي أكبر.

تعد الكاميرات الصناعية عنصرًا مهمًا في أنظمة الرؤية الآلية. وظيفتها الأساسية هي تحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية مرتبة. يعد اختيار الكاميرا الصناعية المناسبة أيضًا رابطًا مهمًا في تصميم نظام الرؤية الآلية. فهو لا يحدد بشكل مباشر دقة وجودة الصور المجمعة فحسب، بل يتحكم أيضًا في وضع تشغيل النظام بأكمله.

المعلمات الرئيسية للكاميرات الصناعية

1. الدقة: عدد البكسلات في كل مرة تقوم فيها الكاميرا بجمع الصور. بالنسبة للكاميرات الرقمية، فإنه يتوافق بشكل عام بشكل مباشر مع عدد بكسلات المستشعر الكهروضوئي. بالنسبة للكاميرات التناظرية، يعتمد الأمر على تنسيق الفيديو. نظام PAL هو 768*576 ونظام NTSC هو 640*480.

2. عمق البكسل: أي عدد البتات لكل بكسل من البيانات. بشكل عام، يتم استخدام 8 بت بشكل شائع. بالنسبة للكاميرات الرقمية، هناك بشكل عام 10 بت، 12 بت، وما إلى ذلك.

3. الحد الأقصى لمعدل الإطارات/تردد الخط: المعدل الذي تقوم به الكاميرا بجمع الصور ونقلها. بالنسبة لكاميرات مسح المنطقة، يكون بشكل عام عدد الإطارات التي يتم جمعها في الثانية، وبالنسبة لكاميرات مسح الخطوط، فهو عدد الخطوط التي يتم جمعها في الثانية.

4. طريقة التعريض الضوئي وسرعة الغالق: بالنسبة لكاميرات مصفوفة الخط، يتم استخدام التعريض الضوئي سطرًا تلو الآخر. يمكنك اختيار طريقة الحصول على تردد الخط الثابت ومزامنة المشغل الخارجي. يمكن أن يكون وقت التعرض متسقًا مع فترة السطر، أو يمكنك ضبط وقت ثابت؛ تحتوي كاميرات مصفوفة المنطقة على عدة طرق شائعة مثل التعرض للإطار والتعرض للمجال والتعرض للخط المتداول. توفر الكاميرات الرقمية عمومًا وظيفة الحصول على الزناد الخارجي. يمكن أن تصل سرعة الغالق بشكل عام إلى 10 ميكروثانية، ويمكن أن تكون الكاميرات عالية السرعة أسرع.

5. حجم البكسل: يحدد حجم البكسل وعدد البكسل (الدقة) معًا حجم السطح المستهدف للكاميرا. في الوقت الحاضر، يبلغ حجم البكسل في الكاميرات الرقمية بشكل عام 3μm-10μm. بشكل عام، كلما كان حجم البكسل أصغر، زادت صعوبة التصنيع وزادت صعوبة تحسين جودة الصورة.

6. خصائص الاستجابة الطيفية: تشير إلى خصائص حساسية مستشعر البكسل للموجات الضوئية المختلفة. نطاق الاستجابة العام هو 350nm-1000nm. تضيف بعض الكاميرات مرشحًا أمام الهدف لتصفية ضوء الأشعة تحت الحمراء. إذا كان النظام بحاجة إلى أن يكون حساسًا للأشعة تحت الحمراء، فيمكن إزالة الفلتر.