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高速相机的选择与应用

作者: 发布时间:2020-01-13 00:06:48点击:34

我们选择高速相机首先要弄明白自己的检测任务,是静态拍照还是动态拍照、拍照的频率是多少、是做缺陷检测还是尺寸测量或者是定位、产品的大小(视野)是多少、需要达到多少精度、所用软件的性能、现场环境情况如何、有没有其它的特殊要求等。如果是动态拍照,运动速度是多少,根据运动速度选择最小曝光时间以及是否需要逐行扫描的相机;而相机的帧率(最高拍照频率)跟像素有关,通常分辨率越高帧率越低,不同品牌的工业相机的帧率略有不同;根据检测任务的不同、产品的大小、需要达到的分辨率以及所用软件的性能可以计算出所需工业相机的分辨率;现场环境最要考虑的是温度、湿度、干扰情况以及光照条件来选择不同的工业相机。

举例说明:如我们的检测任务是尺寸测量,产品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水线作业,检测速度是10件/秒,现场环境是普通工业环境,不考虑干扰问题。首先我们知道是流水线作业,速度比较快,因此选用逐行扫描相机;视野大小我们可以设定为20mm*12mm(考虑每次机械定位的误差,将视野比物体适当放大),假如我们能够取到很好的图像(比如可以打背光),而且我们软件的测量精度可以考虑1/2亚像素精度,那么我们需要的相机分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是说我们相机的分辨率至少需要1000*600pixcel,帧率在10帧/秒,因此选择1024*768像素(软件性能和机械精度不能精确的情况下也可以考虑1280*1024pixcel),帧率在10帧/秒以上的即可。

一般高速相机指的是数字工业相机,其一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 

应用领域

1、军事领域:火药爆破分析.弹道分析.炸药爆炸,子弹出膛,火箭发射.烟火分析,防御装置设计,撞击分析,武器机械运动分析,火药点火过程,飞行分析,穿甲过程分析,枪火分析等

  2、生物医学领.高分辨率高速显微镜成像.细胞高速成像;生物力学;生物运动分析;动物仿真学;动物动作分析;人体步态分析;昆虫或鸟类翅膀运动;康复物理治疗.细胞、瓣膜运动、出血观察;吞咽、呼吸道鞭毛运动.汽车测试领域:安全气囊分析;机器人动作分析;摆臂分析;撞击试验;结构分析;防护装置性能测试;气缸喷流
  3、体育运动领域:仿真设备测试;运动动作姿态分析;冲线瞬间拍摄;羽毛球,网球,田径运动,兵乓球动作姿态分析;高尔夫动作;体育运动辅助训练
  4、影视制作领域:动画制作;广告摄影;电视电影;动画特效;
  5、能源化工领域: 气相流,粒子测速系统;化学结晶过程;喷流,喷雾流体分析,燃烧过程;火焰分析;微通道流;
  6、其他专业领域:跌落试验;振动分析;冲击分析;焊接;绕线;切削;压膜成型.印刷分析;瓶盖测试;烟草机械;运转动作分析或故障诊断,产品研发测试、力学弹性分析,放电分析等
  7、高速粒子成像测速; 瞬间物理现象; 高速碰撞研究; 显微高速成像;汽车碰撞测试;材料测试;张力测试;显微镜学;气囊膨胀实验;快速流体观测;喷雾成像分析;流体力学;燃料注入;电闸放电;燃烧过程分析;半导体质量控制;自然界和医学上的快速成像研究;弹道学;超慢动作电影剪切;高速生物学现象观测(肌肉收缩);交通控制等等

应用领域包含航天航空、大学研究所、船舶、体育、汽车工业、自动化生产线、各式产品检测、矿业、陶瓷、制药、涂料、造纸、水处理以及钻探泥浆等领域。
  1,大学研究所科研试验,2,机诫运转动作分析,3,机诫故障诊断,4,产品研发测试,5,航天航空船舶汽车工业,6,自动化生产线,7,各式产品检测,8,能源化工领域,9,生物医学领,10,体育运动领域,11,军事领域,12,影视制作领域;
  速摄影 (弹道学、碰撞实验、高速粒子运动实验 PIV 、材料学、气囊膨胀实验、燃烧实验、电弧运动、离子束运动、流体力学、喷射实验、爆炸分析以及其他超高速运动领域) 
  ◆ 高分辨率成像 (弹道学、粒子运动实验 PIV 、工业质量检测、喷射实验、电泳现象、火焰分析) 
  ◆ 显微成像 (微生物光学成像、分子细胞成像) 
  ◆ 低照度成像 (燃烧实验、弹道学、碰撞实验、爆炸分析、天文学领域、微光成像、工业检测监视) 
  ◆ 微光成像
  ◆ 光谱成像 (红外感应范围应用、光源波谱分析) 
  ◆ 图象分析软件 
  ◆ Zeta电位仪
  ◆ 粒度分析仪


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