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AOI分辨率和像素的关系

攻略神州视觉2015年01月23日次浏览

  相机像素 是指这个相机总共有多少个感光晶片,通常用万个为单位表示,以矩阵排列,例如3百万像素、2百万像素、百万像素、40万像素。百万像素相机的像素矩阵为W*H=1000*1000.

  相机分辨率,指一个像素表示实际物体的大小,用um*um表示,AOI常用的分辨率有30um,25um,20um,18um,15um等。数值越小,分辨率越高。

  FOV是指AOI相机实际拍摄的面积,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率决定的。相同的相机,分辨率越大,它的FOV就越小。例如1K*1K的相机,分辨率为20um,则他的FOV=1K*20 × 1k*20=20mm ×20mm,如果用30um的分辨率,他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。

  在图像中,表现图像细节不是由像素多少决定的,而是由分辨率决定的。分辨率是由厂商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。如果一家AOI采用20um分辨率,对于1mm*0.5mm的零件,它总共占用像素1/0.02 ×0.5/0.02=50×25个像素,如果采用30um的分辨率,表示同一个元件,则有1/0.03×0.5/0.03=33×17个像素,显然20um的分辨率表现图像细节方面好过30um的分辨率。

  既然像素的多少不决定图像的分辨率(清晰度),那么大像素相机有何好处呢?答案只有一个:减少拍摄次数,提高AOI的测试速度。

  1个是1百万像素,另1个是3百万像素,清晰度相同(分辨率均为20um),第1个相机的FOV是20mm×20mm=400平方mm,第二个相机的FOV是1200平方mm,拍摄同一个PCB,假设第1个相机要拍摄30个图像,第2个相机则只需拍摄10个图像就可以了。

  显然,我们用户没必要太深入全面了解AOI的相机,但相机作为AOI的一个重要部件,我个人认为,从以下几个方面简单评价就已经足够了:

  1.了解相机的分辨率,例如要测试英制0402元件,至少需要25um的分辨率。

  2.看图像的质量,是否清晰,对比度是否好,是否能将我们关心的特征部分表现出来。 因为图像质量不仅决定于相机,还决定于镜头、采集卡和光源等。

  3.要关注AOI的整体测试速度,而不是关注像素多少。像素多固然对速度有好处,但AOI的测试速度是由XY平台的移动、相机的拍摄性能、图像处理速度、整个系统的优化等综合因素决定,作为用户来讲,我们考虑的是最终的测试速度.

  有些商家强调是多少多少像素,可能给我们用户一个误解,认为像素多的相机就好,就贵,就高档。其实,还有许多其它参数来衡量一个相机的综合价值,例如数字相机好过模拟相机,CCD的好过CMOS的,3CCD相机好过单CCD彩色相机,单CCD彩色相机贵过黑白相机,飞行拍摄相机好过逐行扫描相机,逐行扫描相机好过隔行扫描相机,帧率快的相机好过帧率慢的相机,还有不同的接口方式,不同厂家的晶片,等等等等......我本人见过一款3百万像素的AOI,采用CMOS晶片,1394传输,市场价格低于4千人民币。也见过1款1百万像素的相机,3CCD的,网上报价为9万人民币。虽然这个价格不能说明一切,但一分价格一分货,至少对我们理解相机的优劣上有点参考,事实上这两种相机的图像质量差别非常大。

  像素多固然有他的好处,但也有他的一些不足,例如可能图像变形大、FOV内照明不均匀、有较大的视场差等,需要用其它办法去弥补和克服,也可能相应增加一些成本。但这是开发商的事情,我们关心的是图像质量、分辨率、AOI整体的测试速度以及AOI性能方面的东西,正如我们关心的是鸡蛋的味道和品质,而无需关心下蛋的母鸡一样。

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