工业相机高速抓拍的场景

2016-07-19新闻资讯

在工作过程中,客户经常会问到这样一个问题:要对一个高速运动的物体进行抓拍,应该选择一款怎样的工业相机呢?那么今天,我们就来讲讲怎样为高速抓拍选择合适的相机。

对于第一种情况,许多客户第一反应就是应该选择帧速很高的高速工业相机,这种观点不能说是错误的,但对于单幅图片的高速抓拍来说,这是完全没有必要的。毕竟高速相机的价格一般都是比较昂贵的,如果有其他的方案可以解决问题,我们何乐而不为呢。那么我们先来说一下高速抓拍的原理。

拍摄运动物体的时候,需要克服的最重要的问题是拖影,拖影是在曝光的时候,拍摄目标与摄像系统之间存在相对运动形成的,因为这种相对运动导致芯片上形成的图像一直在变化,各个部位的像元在曝光的过程中受到来自物体不同位置成像的影响,最终形成的图片是一个连续变化图像空间内图片的叠加。如下图中1、2所示,图1为无拖影情况,图2为有拖影情况。

为了防止拖影的产生,我们就要保证在曝光时间内,拍摄目标与摄像系统之间的相对运动距离越短越好,因此其解决的办法就是缩短曝光的时间。而具体曝光时间的大小设置,就需要根据物体的运动速度来决定了,物体运动越快,要抓取到清晰的图像,就需要越小的曝光时间。维视图像MV-EM系列相机最小曝光时间可达10μS,其性价比非常之高,就常被用于高速图像的抓拍。

另外,对于高速抓拍我们还需要知道的一点是,必须使用帧曝光的工业相机,因为行曝光会因其曝光方式的特性导致高速运动图像的变形,而且,物体运动速度越快,变形会越加严重。

对于第二种情况的高速连续抓拍,在首先满足单张图片的正常和清晰之外,还需要在很短的时间内抓取到多张的图片。例如我们要对高尔夫球的击球动作做研究,那么我们不仅需要清晰的抓取到高尔夫球被击打瞬间的画面,还需要获取到其前后的动作图像。

这种情况下对相机的选择就不仅仅是对曝光时间的要求了,足够高的帧率也成了其必要的条件之一,而具体帧速的选择也是要根据实际物体的运动需求来判定的。维视图像拥有多款高速CCD工业相机,已成功应用于多种环境的高速连续图片的抓拍和处理,也许会是您不错的选择。

当然,不管是前面所说的哪种情况,高速抓拍首先要做到的就是运动物体和视觉系统的同步问题。因为物体是运动的,如果视觉系统的曝光设定无法与物体的运动保持一致,我们就根本无法抓取到需要的图像,也就无从去谈图像的质量问题了。