为什么机器视觉需要标准

区域固体传感器扫描相机开始取代电子管在上世纪80年代初 ，虽然这是很多年前的热管的空间分辨率可以匹配和一些早期的固态摄像机有一个非常有限的动态范围和个别传感器网站或栏目的网站差异很大的反应 ，导致在固定模式的阴影 。

然而 ，从一开始 ，固态传感器有一个优势电子管 ：他们是几何稳定 ，用的管 ，它可以从所有的扭曲和扫描的电子束的非线性和遭受相比 ，几何形状是近乎完美 随着时间的推移而变化 。这包括短期作为摄像机升温 ，在数天或数周的长期 ，和不可预知的磁或静电场的影响下 。

不幸的是 ，从这些精确尺寸和间隔的传感器元件具有采集到的图像数据，从到达每个站点的光子产生的电荷被混合成连续的模拟数据流 ，以便传送连接到框架抓取器在所述处理器 ，其中 ，一个模拟 - 数字转换器（A / D器件）将流分为数据包 ，并分配一个数字信号电平（通常为0到255）到每个分组 ，并将该级别（灰度级）转换成的存储器地址 。

该存储器地址对应于单个图像元素或像素 ，大约这将在所有的后续处理中使用的图象信息的最小单位 。不幸的是 ，从模拟流导出的象素不一定与在摄像机中的几何完美的“像素”（严格地说 ，传感器部位）对应 。

顺便说一句 ，请注意，行扫描相机从来没有模拟标准的好处 ，从来没有一个大众市场的线扫描相机相媲美的区域扫描市场 ，虽然设备本身被广泛使用在传真机和文档扫描仪 。这意味着 ，一个行扫描相机只会与一个接口板从同一制造商插入到处理器系统中进行通信 。随着软件可编程接口板的问世 ，一个被释放的需要“同一个源”的线扫描相机和接口 ，但它仍然是必要的设置的接口 ，以适应相机使用 。

 

技术继续推进

在上世纪80年代末固态摄像机从数字输出开始出现 ，尤其是柯达megaplus设备 。在早期的几年中 ，这些相机遭受了相同的问题 ，缺乏传输标准的线扫描相机 ，需要一个匹配的接口设备在处理器 。解决这个问题的一个方法是将摄像头和处理器 ，这是在上世纪九十年代初做Steve Dickerson教授乔治亚 ，导致DVT视觉公司和它的“智能相机” 。

如果一个人可以放弃模拟传输的使用 ，把能量水平的数字化的传感器网站到相机本身 ，并将得到的灰度信息的数字格式的处理器 ，然后总像素同步采集可没有混合的站点之间的数据除了可能发生的传感器本身硅内实现 ，也许是“开花” ，收到了比他们能应付在曝光期间更多的光子的网站 。此外 ，一旦连续的范围内的灰度级已被数字化 ，在相机内产生的最小的噪声的数字化的信号可以被发送在一个相当的距离 ，没有噪声或其他干扰的危险的信号在远端的解释的危险 。

像素同步捕获的优点是什么 ？要像素同步图像采集的最重要的原因是 ，它使系统充分利用的几何完美的传感器结构 ，使测量的子像素插值 。这种子像素的能力是有用的 ，当使用视觉的统计过程控制 ，其中通常一个愿望的再现性测量是十分之一 ，甚至二十分之一的公差范围 。

 

显著的变化

1995年看到几个重要的事件对视觉社区 。最重要的是PCI总线的介绍 ，第一个标准PC总线可以全速处理视频数据 ，通过独有的苹果Nubus已经这样做了好几年 。

同年 ，原来的协议IEE1394（火线） ，理论上的标准 ，就可以直接进入计算机的记忆没有图像采集卡传输数字视频的干预 。通过一个图形用户界面广泛提供的窗口95的出现 。今年也看到第一个USB标准 ，虽然一些机器视觉相机用它直到它更快的继任者USB2过来 。

世纪之交 ，相机环节标准的出现 ，第一个标准是专为机器视觉行业而发展起来的 。最初 ，本标准不包括功率将超过有线传输设备 ，但最近的标准已经扩展到相机连接电源（POCL） 。目前有一个更快的版本的Camera Link高速链路方案称 ，数码相机 ，现在有超过1000万像素的重要 。

所有的这些接口 ，摄像头 ，USB IEE1394和遭受在允许的电缆长度的摄像头和处理器之间的限制 ，除非信号转换为光纤的旅行 。2003和2006之间 ，GigE Vision和genicam标准开发的一个工业相机制造商协会和供应商使用千兆以太网通信协议 。视觉可以在很长的长度 ，使用低成本的标准电缆的快速图像传输 ，使得处理器可以容纳从生产线环境放在一个办公环境 。

所以在视觉与标准接口之间的相机和图像采集框架 ，促进来自不同制造商 。一个标准的GigE视觉自动成像协会主办在在相机的标准 ，它允许一个处理器的沟通与彼此确定的相机有什么设施和他们如何可以控制的 ，是欧洲机器视觉协会主办 。

此外 ，该链路是相对便宜 ，终端装置可以在现场组装的电缆已经通过管道抽取后 ，如果数字照相机正在取代模拟之一 ，电缆可能已经到位 。 CoaXPress可以处理比千兆以太网更高的数据速率 ，替代长距离选择的时机不确定性 。

对于许多用户 ，CoaXPress的主要优点是可能的速度中的一个;它是比最快当前标准接口用于数字相机 ，摄像机链路 ，其具有严重的长度的限制相对于千兆或CoaXpress ，虽然HSLink某些版本预计会更快更快 。