什么是工業(yè)相機(jī)? 工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件,其本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),相機(jī)的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等,同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。
CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)的區(qū)別是什么? 圖像傳感器是工業(yè)相機(jī)的核心感光元件,當(dāng)前圖像傳感器主要分為電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductors,CMOS)兩種。 CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)使用的圖像傳感器感光原理類似,基本上都是利用感光二管(photodiode)進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換,將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,它們的主要差異在數(shù)字信號傳送方式的不同。 CCD相機(jī)圖像傳感器每一行中每一個(gè)像素(pixel)電荷信號都會依序傳送到下一個(gè)像素中,由底端的部分輸出,再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出。 CMOS相機(jī)使用的圖像傳感器,每個(gè)像素都會連接一個(gè)放大器及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,用類似內(nèi)存電路的方式將信號輸出。正是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和工作原理的差異,導(dǎo)致CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)圖像傳感器具有不同的特性。CCD圖像傳感器在靈敏度、分辨率,以及噪聲控制等方面均優(yōu)于CMOS圖像傳感器,而CMOS圖像傳感器則具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。
全球工業(yè)相機(jī)行業(yè)市場規(guī)模不斷上升 伴隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展以及各類工業(yè)相機(jī)的廣泛應(yīng)用,全球圖像視頻數(shù)據(jù)爆炸式增長,人類社會正在進(jìn)入視覺信息的大數(shù)據(jù)時(shí)代。工業(yè)相機(jī)可說是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的靈魂之窗,從物件/條碼辨識、產(chǎn)品檢測、外觀尺寸量測到機(jī)械手臂/傳動(dòng)設(shè)備定位,都是工業(yè)相機(jī)技術(shù)可以發(fā)揮的舞臺。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2008-2018年全球工業(yè)相機(jī)行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢,2018年達(dá)到5.87億元,預(yù)計(jì)2019年將會達(dá)到6.34億美元。
國家在領(lǐng)域市場占有率高 從競爭格局來看,2018年全球工業(yè)相機(jī)行業(yè)競爭格局與機(jī)器視覺行業(yè)的競爭格局為相似,全球工業(yè)相機(jī)生產(chǎn)主要還是以為主,其中北美占據(jù)市場份額的62.0%,歐洲占據(jù)市場份額的15%,日本占據(jù)市場份額的10%,而其他地方僅占市場份額的13%。 中國工業(yè)相機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析 從全球市場來看,工業(yè)智能相機(jī)市場的集中度遠(yuǎn)板卡式相機(jī)市場,率先布局智能相機(jī)的康耐視和基恩士目前市場占比總計(jì)已超過70%,而板卡式相機(jī)前企業(yè)的市場份額之和僅為61%。智能相機(jī)的優(yōu)勢就在于易用性,而易用性主要通過軟件的使用來反映,許多國外企業(yè)有視覺軟件的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),通常會配套相應(yīng)的定制軟件方便系統(tǒng)開發(fā)人員編程智能相機(jī),如康耐視的In-Sight系列智能相機(jī)的配套軟件EasyBuilder就允許從菜單中選擇一系列功能,來實(shí)現(xiàn)模式圖像匹配和OCR等任務(wù)。國外產(chǎn)品軟硬件優(yōu)勢明顯,但產(chǎn)品價(jià)格相對較高,對中國市場的應(yīng)用針對性開發(fā)還不足,國內(nèi)企業(yè)如維視圖像、朗銳智科、凌華科技等也推出智能相機(jī)系列產(chǎn)品從中低端市場切入。
工業(yè)相機(jī)又俗稱攝像機(jī),相比于傳統(tǒng)的民用相機(jī)(攝像機(jī))而言,它具有高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等,目前市面上工業(yè)相機(jī)大多是基于 CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相機(jī) 。
隨著應(yīng)用范疇越來越廣,為了增加應(yīng)用彈性或與工業(yè)電腦攜手組成更復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng),工業(yè)相機(jī)的規(guī)格發(fā)展趨勢正逐漸朝個(gè)人電腦靠攏,部分產(chǎn)品甚至已演化成一臺麻雀雖小,五臟俱全的迷你工業(yè)電腦。跟人眼相比,工業(yè)相機(jī)有檢測速度快、把關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不受到人的主觀影響等優(yōu)勢,而且工業(yè)相機(jī)的解析度遠(yuǎn)人眼,在檢測細(xì)微零件或電路時(shí),比人眼更能明察秋毫。