工业相机基础知识

更新时间：2025-12-12

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什么是工业相机

工业相机是指用于工厂作业、安防监控等场景的专用相机。

它有时也被称为产业相机。工业相机主要分为两大类，分别是监控用工业相机与机器视觉用工业相机。监控用工业相机多用于各类监视场景。

这类相机需要连接显示器，由人工对拍摄对象进行目视观察。除监控外，数字显微镜等设备搭载的相机，也属于监控用工业相机。

机器视觉用工业相机则集成在各类工业产品的生产流程中，能够替代人工完成信息识别工作。相机采集的图像数据会传输至计算机进行处理分析，最终输出分析结果。工业生产中的自动检测环节，使用的就是这类机器视觉用工业相机。

监控用工业相机广泛应用于安防摄像头、监控摄像机、车载记录仪、数字显微镜等设备。它的核心用途是辅助人工完成目视观察。

像 ATM 机、收银台等场所安装的安防监控摄像头，都属于监控用工业相机。

机器视觉用工业相机主要应用于工业生产流程。它通过拍摄图像并传输至计算机分析，替代人工完成检测判断等工作，是自动化检测系统的核心组成部分。

其具体应用场景十分广泛，涵盖缺陷与异物检测、液体灌装量达标判定、条形码读取、字符识别等。汽车制造、医疗设备、电子电器、物流仓储、印刷包装等行业，都是它的主要应用领域。

和民用数码相机一样，工业相机也由镜头和相机机身两部分构成。光线通过镜头进入相机后，会由机身内部的图像传感器转化为数字信号。

图像传感器的感知范围不局限于可见光，还能捕捉红外线、紫外线、X 射线等不可见光。图像传感器的性能，主要由传感器尺寸、像素数量、扫描方式等参数决定。

工业相机大多有明确的应用场景，选购时的核心原则是满足需求的低性能标准。以下是选购的三大关键要点：

确定拍摄需求：面阵拍摄还是线阵拍摄工业相机分为面阵相机与线阵相机，这一点和民用相机类似。线阵相机的传感器只有一列像素，需要通过移动拍摄对象来获取完整的产品图像。
拍摄圆柱形物体时，可通过旋转物体完成扫描。拍摄平面物体时，可通过平移物体实现全景拍摄。在部分生产线的监控与检测场景中，使用线阵相机即可满足需求，无需选用面阵相机。
明确图像参数要求所需图像的色彩类型、分辨率、采集速度，直接决定了工业相机的选型。如果仅需识别物体形状，选择黑白相机即可，无需额外采购彩色相机。
分辨率并非越高越好，过高的分辨率会增加相机成本，同时导致数据量激增，影响处理效率。如果需要检测的产品数量较大，还需确保相机的数据采集速度能匹配生产线的节拍。
匹配合适的数据接口选购时必须明确图像数据的传输方式。工业相机的主流接口有USB、CameraLink、** 千兆以太网（Gigabit Ethernet）** 三种。
这三种接口的传输速度不同，支持的传输距离也有差异。USB 3.0 接口的传输距离为 3 米，CameraLink 接口可达 10 米，千兆以太网接口的传输距离最长，可达到 100 米。

图像传感器的扫描方式分为隔行扫描和逐行扫描两种。隔行扫描是将图像分为奇数行和偶数行，分两次扫描后再合成完整画面。

这种扫描方式的优势是能呈现流畅的动态画面，因此多用于监控用工业相机。逐行扫描则是一次性扫描完整的图像画面，擅长捕捉高速运动物体的瞬间状态。

这种扫描方式更适合用于工业生产流程中的机器视觉检测场景。