工业相机：参数党的噩梦，调通了才叫真香-中远盛泰工业

前两天有个做光伏的朋友找我吐槽，说他们新上的检测设备，相机一开，满屏雪花点，比老式电视机还离谱。我过去一看——GigE Vision的网线居然用的是那种买路由器送的烂线，30米不到，丢包丢到亲妈都不认识。换了一根六类屏蔽线，立马清净。这种破事简直不要太多。所以，工业相机这玩意儿，七分靠选型，三分靠调教，还有九十分靠运气……开个玩笑。但说真的，很多人选型的时候只看分辨率，什么500万、1200万、2500万，数字越大越兴奋，买回来发现帧率跟不上，或者镜头配不上，最后退货又不好意思，只能堆在角落里吃灰。

一、分辨率：别被数字玩死

像素高当然好，对吧？但前提是你的镜头能分辨，你的算法能处理，你的传送带不抖。我曾经用过一款2500万像素的CMOS相机拍一张产品标签，结果放大一看——字是糊的。不是相机不行，是镜头太烂，MTF根本撑不住那么高的空间频率。后来换了一只施耐德的镜头，立马锐利得像刀刻。但成本翻了三倍，老板脸都绿了。

还有帧率。你想要2000万像素跑30帧？数据量直接爆炸。Camera Link或者CoaXPress还能扛，但走GigE的话，满带宽也才100多MB/s，你算算，2000万像素8bit单通道，一帧就差不多19MB，30帧得570MB/s，除非你上10GigE，否则就是做梦。所以很多时候，够用就行。一般缺陷检测，500万像素已经很奢侈了。

二、快门：全局还是卷帘，这是个送命题

拍静止的物件，卷帘快门成本低，画质其实也不差。但产线上的东西都是动的。一旦速度上来，卷帘快门那个果冻效应，能把圆的拍成椭圆的。尤其做定位引导的时候，你算出来的坐标全是歪的，机械手抓取直接报废。所以高速场景，老老实实上全局快门，哪怕贵一点。CMOS全局快门这些年进步很大，像Sony的Pregius系列，噪声控制得相当不错，功耗也低，已经不太需要用CCD了。说到CCD……这玩意儿现在有点情怀税的意思。某些老工程师非CCD不用，觉得CMOS底噪大、灵敏度低。可是你要知道，同样的分辨率，CCD读出速度慢，发热大，扛高低温也不行。上次在冷库里装一套系统，零下20度，CCD直接起雾，CMOS屁事没有。当然，CMOS的全局快门在高亮下有时候会有溢出的问题，但选好了型号，基本都能规避。

三、接口：选错就是慢性自杀

USB3.0是最容易翻车的。便宜，但稳定性就是玄学。插拔几次，接触不良，带宽掉到USB2.0，你还找不出原因。而且CPU占用率高，多相机的时候极易打架。GigE就好很多，走标准网络协议，布线方便，百多米都不怕，就是触发精度和延迟控制需要花点心思。Camera Link是老牌可靠，但线缆粗硬，成本高，图像采集卡也贵。CoaXPress算是折中，单根同轴电缆，供电走数据，带宽也猛，就是接口容易松，得定期巡检。

触发也是个头疼事。硬件触发、软件触发、自由运行……有些新手上来就用软件触发，结果每张图的时间间隔飘忽不定，检测软件那里一堆误报。后来改成编码器同步触发，世界都安静了。但编码器信号得做滤波，否则干扰一进来，相机会被频繁误触发，拍一堆废片。

四、打光：相机再牛，也救不了烂光

说实话，我见过最蠢的事，就是花十几万买了个顶级相机，然后配了根20块钱的LED灯条。出来的图，光斑不均匀，目标物反光严重，图像算法直接哭死。光源的重要性有时候超过相机本身。不同材质，不同形状，要选不同的照明方式：环形光、背光、同轴光、掠射光……这里面门道太深，够写本书的。不过有一点：先在暗室拿样品试一试，别光看供应商的PPT效果图——那些都是“艺术照”，跟实战完全是两码事。问：我到底该选CCD还是CMOS？答：现在这个节点，除非你要极低的暗电流和超高动态范围，比如天文观测或科研级应用，否则一律CMOS。全局快门CMOS的画质已经非常可靠，速度、功耗、成本全面碾压。CCD就让它停留在传说里吧。问：线阵相机和面阵相机怎么选？答：看检测对象。如果被测物是连续运动的，比如布匹、钢板、印刷品，必须用线阵，配合编码器，一行行扫出来，效率极高。面阵适合离散的、静止或需要瞬间抓拍的场合。但其实线阵加运动平台也能拍离散件，就是控制更复杂。问：我预算有限，国产相机能不能用？答：能用！海康、大华、迈德威视这些，前几年确实各种不稳定，但现在进步巨大，很多系列的稳定性和成像质量已经不输国际品牌了，而且技术支持响应快。关键看你的场景：如果环境恶劣、精度要求极端，还是Basler、Teledyne这些更稳妥；如果是一般检测，国产性价比爆棚，省下的钱升级个镜头不香吗？问：为什么我相机接上去是黑的？答：……确认下镜头盖摘了没？然后再查曝光时间、增益、光圈、光源是否开启。这种低级错误我犯过不止一次，尤其是熬夜调试的时候。最后扯一句。搞工业相机，理论重要，但经验更重要。一定要去现场，看实际物料，盯着图像调参数。坐在办公室里凭规格书选型，十有八九要出幺蛾子。别问我是怎么知道的——那箱吃灰的2500万像素相机，我现在看着都心疼。

工业相机：参数党的噩梦，调通了才叫真香

一、分辨率：别被数字玩死

二、快门：全局还是卷帘，这是个送命题

三、接口：选错就是慢性自杀

四、打光：相机再牛，也救不了烂光

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