工業相機基礎知識

更新時間：2025-12-12

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什么是工業相機

工業相機是指用于工廠作業、安防監控等場景的專用相機。

它有時也被稱為產業相機。工業相機主要分為兩大類，分別是監控用工業相機與機器視覺用工業相機。監控用工業相機多用于各類監視場景。

這類相機需要連接顯示器，由人工對拍攝對象進行目視觀察。除監控外，數字顯微鏡等設備搭載的相機，也屬于監控用工業相機。

機器視覺用工業相機則集成在各類工業產品的生產流程中，能夠替代人工完成信息識別工作。相機采集的圖像數據會傳輸至計算機進行處理分析，最終輸出分析結果。工業生產中的自動檢測環節，使用的就是這類機器視覺用工業相機。

監控用工業相機廣泛應用于安防攝像頭、監控攝像機、車載記錄儀、數字顯微鏡等設備。它的核心用途是輔助人工完成目視觀察。

像 ATM 機、收銀臺等場所安裝的安防監控攝像頭，都屬于監控用工業相機。

機器視覺用工業相機主要應用于工業生產流程。它通過拍攝圖像并傳輸至計算機分析，替代人工完成檢測判斷等工作，是自動化檢測系統的核心組成部分。

其具體應用場景十分廣泛，涵蓋缺陷與異物檢測、液體灌裝量達標判定、條形碼讀取、字符識別等。汽車制造、醫療設備、電子電器、物流倉儲、印刷包裝等行業，都是它的主要應用領域。

和民用數碼相機一樣，工業相機也由鏡頭和相機機身兩部分構成。光線通過鏡頭進入相機后，會由機身內部的圖像傳感器轉化為數字信號。

圖像傳感器的感知范圍不局限于可見光，還能捕捉紅外線、紫外線、X 射線等不可見光。圖像傳感器的性能，主要由傳感器尺寸、像素數量、掃描方式等參數決定。

工業相機大多有明確的應用場景，選購時的核心原則是滿足需求的低性能標準。以下是選購的三大關鍵要點：

確定拍攝需求：面陣拍攝還是線陣拍攝工業相機分為面陣相機與線陣相機，這一點和民用相機類似。線陣相機的傳感器只有一列像素，需要通過移動拍攝對象來獲取完整的產品圖像。
拍攝圓柱形物體時，可通過旋轉物體完成掃描。拍攝平面物體時，可通過平移物體實現全景拍攝。在部分生產線的監控與檢測場景中，使用線陣相機即可滿足需求，無需選用面陣相機。
明確圖像參數要求所需圖像的色彩類型、分辨率、采集速度，直接決定了工業相機的選型。如果僅需識別物體形狀，選擇黑白相機即可，無需額外采購彩色相機。
分辨率并非越高越好，過高的分辨率會增加相機成本，同時導致數據量激增，影響處理效率。如果需要檢測的產品數量較大，還需確保相機的數據采集速度能匹配生產線的節拍。
匹配合適的數據接口選購時必須明確圖像數據的傳輸方式。工業相機的主流接口有USB、CameraLink、** 千兆以太網（Gigabit Ethernet）** 三種。
這三種接口的傳輸速度不同，支持的傳輸距離也有差異。USB 3.0 接口的傳輸距離為 3 米，CameraLink 接口可達 10 米，千兆以太網接口的傳輸距離最長，可達到 100 米。

圖像傳感器的掃描方式分為隔行掃描和逐行掃描兩種。隔行掃描是將圖像分為奇數行和偶數行，分兩次掃描后再合成完整畫面。

這種掃描方式的優勢是能呈現流暢的動態畫面，因此多用于監控用工業相機。逐行掃描則是一次性掃描完整的圖像畫面，擅長捕捉高速運動物體的瞬間狀態。

這種掃描方式更適合用于工業生產流程中的機器視覺檢測場景。