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AOI分辨率和像素的關系

攻略神州視覺2015年01月23日次瀏覽

  相機像素 是指這個相機總共有多少個感光晶片,通常用萬個為單位表示,以矩陣排列,例如3百萬像素、2百萬像素、百萬像素、40萬像素。百萬像素相機的像素矩陣為W*H=1000*1000.

  相機分辨率,指一個像素表示實際物體的大小,用um*um表示,AOI常用的分辨率有30um,25um,20um,18um,15um等。數值越小,分辨率越高。

  FOV是指AOI相機實際拍攝的面積,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率決定的。相同的相機,分辨率越大,它的FOV就越小。例如1K*1K的相機,分辨率為20um,則他的FOV=1K*20 × 1k*20=20mm ×20mm,如果用30um的分辨率,他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。

  在圖像中,表現圖像細節不是由像素多少決定的,而是由分辨率決定的。分辨率是由廠商選擇的鏡頭焦距決定的,同一種相機,選用不同焦距的鏡頭,分辨率就不同。如果一家AOI采用20um分辨率,對于1mm*0.5mm的零件,它總共占用像素1/0.02 ×0.5/0.02=50×25個像素,如果采用30um的分辨率,表示同一個元件,則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個像素,顯然20um的分辨率表現圖像細節方面好過30um的分辨率。

  既然像素的多少不決定圖像的分辨率(清晰度),那么大像素相機有何好處呢?答案只有一個:減少拍攝次數,提高AOI的測試速度。

  1個是1百萬像素,另1個是3百萬像素,清晰度相同(分辨率均為20um),第1個相機的FOV是20mm×20mm=400平方mm,第二個相機的FOV是1200平方mm,拍攝同一個PCB,假設第1個相機要拍攝30個圖像,第2個相機則只需拍攝10個圖像就可以了。

  顯然,我們用戶沒必要太深入全面了解AOI的相機,但相機作為AOI的一個重要部件,我個人認為,從以下幾個方面簡單評價就已經足夠了:

  1.了解相機的分辨率,例如要測試英制0402元件,至少需要25um的分辨率。

  2.看圖像的質量,是否清晰,對比度是否好,是否能將我們關心的特征部分表現出來。 因為圖像質量不僅決定于相機,還決定于鏡頭、采集卡和光源等。

  3.要關注AOI的整體測試速度,而不是關注像素多少。像素多固然對速度有好處,但AOI的測試速度是由XY平臺的移動、相機的拍攝性能、圖像處理速度、整個系統的優化等綜合因素決定,作為用戶來講,我們考慮的是最終的測試速度.

  有些商家強調是多少多少像素,可能給我們用戶一個誤解,認為像素多的相機就好,就貴,就高檔。其實,還有許多其它參數來衡量一個相機的綜合價值,例如數字相機好過模擬相機,CCD的好過CMOS的,3CCD相機好過單CCD彩色相機,單CCD彩色相機貴過黑白相機,飛行拍攝相機好過逐行掃描相機,逐行掃描相機好過隔行掃描相機,幀率快的相機好過幀率慢的相機,還有不同的接口方式,不同廠家的晶片,等等等等......我本人見過一款3百萬像素的AOI,采用CMOS晶片,1394傳輸,市場價格低于4千人民幣。也見過1款1百萬像素的相機,3CCD的,網上報價為9萬人民幣。雖然這個價格不能說明一切,但一分價格一分貨,至少對我們理解相機的優劣上有點參考,事實上這兩種相機的圖像質量差別非常大。

  像素多固然有他的好處,但也有他的一些不足,例如可能圖像變形大、FOV內照明不均勻、有較大的視場差等,需要用其它辦法去彌補和克服,也可能相應增加一些成本。但這是開發商的事情,我們關心的是圖像質量、分辨率、AOI整體的測試速度以及AOI性能方面的東西,正如我們關心的是雞蛋的味道和品質,而無需關心下蛋的母雞一樣。

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