随着科技的飞速发展，机器视觉在半导体、电子元件、生物技术、装配和制造等领域的应用日益广泛。在这些应用中，相机作为核心部件，其类型和接口的选择直接关系到成像质量和系统性能。本文将简要介绍机器视觉中常用的相机类型及其接口，帮助读者从成像初学者晋升为专家。

　　相机类型及优势

　　模拟相机 vs. 数字相机

　　模拟相机：通过传输连续变化的电子信号来记录图像，具有成本低、简单易用的优点。然而，其分辨率和帧速率受限，且易受电子噪声影响，导致图像质量下降。

　　数字相机：采用二进制数据(“1”和“0”数字流)传输图像信息，具有更高的分辨率、帧速率和更低的噪声。尽管价格较高且设置复杂，但其在图像质量和功能上的优势使其成为机器视觉领域的选择。

　　隔行扫描 vs. 逐行扫描

　　隔行扫描：传统CCD相机多采用隔行扫描，将传感器分为奇数和偶数视场交替扫描。这种方式在高速应用中易产生重影和模糊，因为物体在扫描间隔内可能已移动。

　　逐行扫描：按顺序扫描每一行，解决了高速运动中的图像模糊问题。但逐行扫描的输出未标准化，需配合特定硬件使用。

　　面扫描 vs. 线扫描

　　面扫描相机：适用于静态或低速运动物体的成像，常见于普通数码相机。

　　线扫描相机：像素线性排列，适用于高速或长条形物体的成像，通过软件逐线捕捉和重建图像。

　　时间延迟积分(TDI) vs. 传统线扫描

　　传统线扫描：每行曝光时间短，需大量照明。

　　TDI线扫描：通过多次曝光累加信号，降低噪声，增加信号强度，适用于低光环境或高速运动物体的成像。

　　数字相机接口

　　随着数字相机的普及，多种接口技术应运而生，以满足不同应用场景的需求。

　　捕获板：用于将模拟相机信号转换为数字信号，便于计算机处理。

　　FireWire(IEEE 1394)：流行的等时串行接口，支持多台相机连接和电力传输，但需注意热插拔可能损坏设备。

　　Camera Link®：专为机器视觉设计的高速串行接口，需独立供电，支持高带宽数据传输，适用于极端高速应用。

　　GigE(GigE Vision标准)：基于千兆以太网，使用标准Cat-5/6电缆，支持多相机连接和同步，支持热插拔，适合长距离传输。

　　USB(通用串行总线)：广泛可用，USB 2.0速度适中，USB 3.0速度更快，但受限于总线带宽和计算机性能。

　　CoaXPress：高带宽单一电缆接口，支持长距离传输和电力传输，适用于高端机器视觉应用。

　　供电与软件

　　许多相机接口支持通过信号电缆远程供电，但高性能相机可能需要独立电源。以太网供电(PoE)技术允许通过GigE电缆供电，适用于空间受限或户外应用。

　　成像软件方面，可选择相机特定的SDK或第三方软件。SDK提供丰富的API和代码库，适合开发定制程序;第三方软件如NI LabVIEW、MATLAB、OpenCV等，支持多相机和多接口，但需确保兼容性和最终功能。

　　结语

　　机器视觉应用的相机类型和接口选择多样，每种类型都有其独特的优势和适用场景。通过了解相机类型、接口、供电和软件等方面的知识，可以为特定应用选择合适的相机组合，实现更好的成像效果。无论是高数据传输、长电缆连接还是高速运动成像，总有一款相机能够满足您的需求。