工業(yè)相機(jī)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以有多種分類(lèi)，例如按照輸出信號(hào)的方式，可以分為模擬相機(jī)、數(shù)字相機(jī)；根據(jù)芯片類(lèi)型的不同可以分為CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)兩種，這種分類(lèi)方式也是我們?yōu)槌Ｒ?jiàn)的。這里面，CCD全稱(chēng)電荷耦合元件，CMOS全稱(chēng)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(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。

選擇工業(yè)相機(jī)時(shí)應(yīng)注意:
1、根據(jù)應(yīng)用的不同來(lái)決定是需要選用CCD 還是CMOS， CCD 工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)物體的圖像提取，CMOS 工業(yè)相機(jī)一般應(yīng)該在靜止物體的拍圖；
2、分辨率的選擇，考慮待待測(cè)量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。其次看工業(yè)相機(jī)的輸出，若是體式觀察或機(jī)器軟件分析識(shí)別，分辨率高是有幫助的；若是VGA 輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴(lài)于顯示器的分辨率，工業(yè)相機(jī)的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒(méi)有意義的；
3、與鏡頭的匹配，傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配；
4、相機(jī)幀數(shù)選擇，當(dāng)被測(cè)物體有運(yùn)動(dòng)要求時(shí)，要選擇幀數(shù)高的工業(yè)相機(jī)。但一般來(lái)說(shuō)分辨率越高，幀數(shù)越低。

機(jī)器視覺(jué)的主要目的是代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷，所以工業(yè)相機(jī)通常被安裝在工廠快速運(yùn)轉(zhuǎn)的流水線(xiàn)上，在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)環(huán)境或者人眼視覺(jué)難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合。雖然在成像原理方面，工業(yè)相機(jī)與普通數(shù)碼相機(jī)相差無(wú)幾，但為滿(mǎn)足工業(yè)檢測(cè)需要，工業(yè)相機(jī)具有較高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等特點(diǎn)，在拍攝速度、精度和可重復(fù)性等方面，都遠(yuǎn)勝于普通數(shù)碼相機(jī)。

CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)的區(qū)別是什么？
圖像傳感器是工業(yè)相機(jī)的核心感光元件，當(dāng)前圖像傳感器主要分為電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（Complementary Metal Oxide Semiconductors，CMOS）兩種。
CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)使用的圖像傳感器感光原理類(lèi)似，基本上都是利用感光二管（photodiode）進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，它們的主要差異在數(shù)字信號(hào)傳送方式的不同。
CCD相機(jī)圖像傳感器每一行中每一個(gè)像素（pixel）電荷信號(hào)都會(huì)依序傳送到下一個(gè)像素中，由底端的部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出。
CMOS相機(jī)使用的圖像傳感器，每個(gè)像素都會(huì)連接一個(gè)放大器及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用類(lèi)似內(nèi)存電路的方式將信號(hào)輸出。正是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和工作原理的差異，導(dǎo)致CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)圖像傳感器具有不同的特性。CCD圖像傳感器在靈敏度、分辨率，以及噪聲控制等方面均優(yōu)于CMOS圖像傳感器，而CMOS圖像傳感器則具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。

往后在設(shè)備上使用CMOS傳感器的工業(yè)相機(jī)會(huì)取代使用CCD傳感器的工業(yè)相機(jī)嗎？
隨著CCD與CMOS圖像傳感器制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，兩者的差異正在逐漸縮小，例如CCD圖像傳感器不斷降低耗電量，以期應(yīng)用于移動(dòng)通訊市場(chǎng)，例如近年來(lái)基于CCD的ToF圖像傳感器進(jìn)入市場(chǎng)；CMOS圖像傳感器則持續(xù)提升分辨率與靈敏度，以期應(yīng)用于更的影像產(chǎn)品市場(chǎng)。雖然業(yè)界普遍認(rèn)為CMOS取代CCD是必然趨勢(shì)，在2015年CCD圖像傳感器的主要制造商索尼公司（Sony）甚至發(fā)布了其終止量產(chǎn)CCD的時(shí)間表。不過(guò)目前來(lái)看，很多工業(yè)或應(yīng)用領(lǐng)域基于CCD圖像傳感器技術(shù)仍占據(jù)重要地位，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，兩者應(yīng)該是共存的關(guān)系。其實(shí)，CMOS圖像傳感器的的優(yōu)勢(shì)是能夠與圖像采集和信號(hào)處理等功能集成實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)（SoC），隨著機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)從基于PC的板級(jí)式視覺(jué)系統(tǒng)向能嵌入更多功能、更小型的智能相機(jī)系統(tǒng)發(fā)展，CMOS圖像傳感器必將成為后的贏家。

線(xiàn)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(xiàn)陣相機(jī)和面陣相機(jī)，線(xiàn)陣、面陣相機(jī)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，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(xiàn)陣相機(jī)（右）
線(xiàn)陣相機(jī)，顧名思義是被測(cè)視野呈“線(xiàn)”狀，它的傳感器通常只有一行感光元素，以“線(xiàn)”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(chǎng)合，相比面陣相機(jī)，線(xiàn)陣相機(jī)具有特定的優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，如圖6，檢測(cè)圓形或柱形物品時(shí)，可能需要使用多臺(tái)面陣相機(jī)，才能覆蓋到物品的整個(gè)表面。但如果我們將物品置于一臺(tái)線(xiàn)陣相機(jī)前面，然后旋轉(zhuǎn)物品，通過(guò)這種方式將圖像展開(kāi)，我們可以采集到整個(gè)表面的圖像。而且，線(xiàn)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(guò)輸送帶上的滾軸來(lái)查看物品底部的情況。另外，相比傳統(tǒng)面陣相機(jī)，線(xiàn)陣相機(jī)通常也能夠提供更高的分辨率。由于線(xiàn)陣相機(jī)需要物品進(jìn)行運(yùn)動(dòng)來(lái)創(chuàng)建圖像，它們通常非常適合用于檢測(cè)處于連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的產(chǎn)品。
一文了解“工業(yè)相機(jī)”
圖6 線(xiàn)陣相機(jī)能夠：（a）展開(kāi)柱形物品以進(jìn)行檢測(cè)；（b）將視覺(jué)系統(tǒng)安裝到空間狹小的應(yīng)用環(huán)境中；（c）滿(mǎn)足高分辨率檢測(cè)要求；（d）檢測(cè)處于連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物品
相比線(xiàn)陣相機(jī)，面陣相機(jī)是以“面”為單位來(lái)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(xiàn)陣相機(jī)具有更快的檢測(cè)速度。大多數(shù)常見(jiàn)的檢測(cè)相機(jī)都基于面陣掃描，包括測(cè)量面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度，不過(guò)面陣相機(jī)每行的信息沒(méi)有線(xiàn)陣多，幀幅率有限。相機(jī)像素通常用萬(wàn)為單位表示，以矩陣排列，比如1百萬(wàn)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(gè)像素表示實(shí)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(lái)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。

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