工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組件，其本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成為有序的電信號。相比于市面上普通相機(jī)來說，具有更高的傳輸力、抗干擾力以及穩(wěn)定的成像能力。它由兩大基本部件組成：圖像感光芯片和數(shù)字化的數(shù)據(jù)接口。

工業(yè)相機(jī)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以有多種分類，例如按照輸出信號的方式，可以分為模擬相機(jī)、數(shù)字相機(jī)；根據(jù)芯片類型的不同可以分為CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)兩種，這種分類方式也是我們?yōu)槌Ｒ姷摹＿@里面，CCD全稱電荷耦合元件，CMOS全稱互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，兩者都是圖像傳感器，都是工業(yè)相機(jī)的精髓。
選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機(jī)的不僅是直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。

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)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，市面上工業(yè)相機(jī)大多是基于CCD或CMOS芯片的相機(jī)。從一下幾個控制點去選擇相機(jī)，一切盡在你的控制之中。工業(yè)相機(jī)還被稱作工業(yè)攝像頭、工業(yè)攝像機(jī)、工業(yè)照相機(jī)等等。從其芯類型中被分為工業(yè)CCD相機(jī)和工業(yè)CMOS相機(jī)，從其信號種類里又分為工業(yè)模擬相機(jī)、工業(yè)數(shù)字相機(jī)。工業(yè)相機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線在線檢測、智能交通,機(jī)器視覺,科研,軍事科學(xué),航天航空等眾多領(lǐng)域。

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)雜的自動化系統(tǒng)，工業(yè)相機(jī)的規(guī)格發(fā)展趨勢正逐漸朝個人電腦靠攏，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，比人眼更能明察秋毫。

線陣相機(jī)和面陣相機(jī)
工業(yè)相機(jī)根據(jù)像元的排列方式可分為線陣相機(jī)和面陣相機(jī)，線陣、面陣相機(jī)都有各自的優(yōu)點和缺點，適用于不同應(yīng)用環(huán)境。
一文了解“工業(yè)相機(jī)”
圖5 面陣相機(jī)（左）與線陣相機(jī)（右）
線陣相機(jī)，顧名思義是被測視野呈“線”狀，它的傳感器通常只有一行感光元素，以“線”掃描的方式連續(xù)拍照，再合成一張的二維圖像。在某些應(yīng)用中，如高頻掃描和高分辨率的場合，相比面陣相機(jī)，線陣相機(jī)具有特定的優(yōu)勢。舉例來說，如圖6，檢測圓形或柱形物品時，可能需要使用多臺面陣相機(jī)，才能覆蓋到物品的整個表面。但如果我們將物品置于一臺線陣相機(jī)前面，然后旋轉(zhuǎn)物品，通過這種方式將圖像展開，我們可以采集到整個表面的圖像。而且，線陣相機(jī)也更容易安裝到狹小的應(yīng)用空間，比如在相機(jī)通過輸送帶上的滾軸來查看物品底部的情況。另外，相比傳統(tǒng)面陣相機(jī)，線陣相機(jī)通常也能夠提供更高的分辨率。由于線陣相機(jī)需要物品進(jìn)行運動來創(chuàng)建圖像，它們通常非常適合用于檢測處于連續(xù)運動狀態(tài)的產(chǎn)品。
一文了解“工業(yè)相機(jī)”
圖6 線陣相機(jī)能夠：（a）展開柱形物品以進(jìn)行檢測；（b）將視覺系統(tǒng)安裝到空間狹小的應(yīng)用環(huán)境中；（c）滿足高分辨率檢測要求；（d）檢測處于連續(xù)運動狀態(tài)的物品
相比線陣相機(jī)，面陣相機(jī)是以“面”為單位來進(jìn)行圖像采集，面陣相機(jī)的傳感器擁有更多的感光像素，以矩陣排列。面陣相機(jī)可以一次性獲取完整的目標(biāo)圖像，比線陣相機(jī)具有更快的檢測速度。大多數(shù)常見的檢測相機(jī)都基于面陣掃描，包括測量面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度，不過面陣相機(jī)每行的信息沒有線陣多，幀幅率有限。相機(jī)像素通常用萬為單位表示，以矩陣排列，比如1百萬像素相機(jī)的像素矩陣為W x H（寬 x 高）=1000 x 1000。相機(jī)的分辨率是指一個像素表示實際物體的大小，用um x um表示，數(shù)值越小，分辨率越高。分辨率是由選擇的鏡頭焦距決定的，同一種相機(jī)，選用不同焦距的鏡頭，分辨率就不同，如圖7。在表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)方面，不是由相機(jī)的像素多少來決定的，而是由分辨率決定的。同等分辨率條件下，像素越多，可以成像的區(qū)域面積越大。雖然清晰度并不是由像素決定，但是像素大的相機(jī)，可以減少拍照次數(shù)，從而提高了速度。

工業(yè)相機(jī)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋全球
目前大多數(shù)工業(yè)相機(jī)都采用GbE介面，除了成本低廉外，容易與工業(yè)電腦介接，組成龐大復(fù)雜的自動化系統(tǒng)也是其優(yōu)勢。搭載USB3.0的工業(yè)相機(jī)也因為同樣的理由，而在市場上越來越受到歡迎。
至于智能相機(jī)，本質(zhì)上已經(jīng)是一臺迷你型工業(yè)電腦。以朗銳智科的PCM-6410工業(yè)相機(jī)為例，除了光學(xué)、影像感測器、數(shù)位訊號處理器等相機(jī)的元素外，該相機(jī)還搭載第7代英特爾?酷睿?處理器，可以直接在相機(jī)上執(zhí)行各種視覺演算法。這種智能相機(jī)具備體積小、部署簡單的優(yōu)勢，適合用在小規(guī)模自動化系統(tǒng)，或是與機(jī)器手臂結(jié)合，引導(dǎo)機(jī)器手臂作業(yè)。
工業(yè)相機(jī)主要包括鏡頭、感光傳感器、網(wǎng)絡(luò)芯片編碼器、濾光片等。目前全球鏡頭廠商主要有：富士能、施耐德、卡爾蔡司、東正光學(xué)、普密斯;CMOS/CDD的生產(chǎn)廠商有日本索尼、日本松下、美國Aptina;網(wǎng)絡(luò)芯片編碼器生產(chǎn)廠商有：華為海思、美國TI、臺灣智源、NXP等;而整機(jī)廠商有：中國海康、大華、云從、大恒等，國外Sony、BASLER、BAUMER等。