数字工业相机简介

数字相机的发展历史

如今，数字相机的应用已经非常普遍，很多领域都已经有深度应用。手机，安防，交通，医疗，现代化生产线等等领域。

那么数字相机是如何发明的呢？

最初的相机模型是一个暗箱（Camera obscura），用于小孔成像。

小孔成像.png

暗箱的几个特点：

• 图像质量低
• 没有录像，需要人工跟踪图像来保存图像

接着是 模拟录像（analog film）

• 记录图像需要使用复杂的处理过程和化学物

通过电子管来记录和转换图像，存储的图像技术仍然是模拟技术，即视频信号。他可以用于传送到电脑然后处理这些图像。用到数据采集卡，将信号转换为数字信号。

上世纪70年代，柯达公司发明了数字相机。数字记录和传输全部采用数字信号，沿用至今。

数字相机的组成

暗箱经过了几代的变换，小孔变成了镜头，方便对焦，镜头也可用于模拟相机。

箱子成像区域演变为了图像传感器，将镜头传过来的光信号转换为电信号，经过处理变为数字信号。

小孔成像1.png

存储卡用于存储数字图像，数字工业相机需要一个接口线来和电脑相连，用于传送数据，以大数据传送到PC，可以将图像存储或者进一步处理。

图像传感器，数字相机的核心，是由很多像素（微光敏区）组成的，这些像素组成了图像，越过的光子，图像越清晰。越清晰，数字值就越高，这个数字值叫做灰度。

计算颜色值有两种方法：

1. 视觉亮度由纯颜色（波长）的混合值组成的，红绿蓝，三个基色取值不同的组合。红绿蓝颜色混合分为不同区域。红区占据一定的像素，绿区占用其他一些像素，蓝区又占用剩下的像素。技术上，这个过程是颜色过滤阵列来完成的，这阵列位于光敏区，叫做传感器的像素。因为有不同的区域光进入，每个颜色通道对应到传感器的区域。因此，在传感器上面的每个像素都可以记录不同颜色的亮度信息。这些值通过灰度值的阵列计算得出。红绿蓝各一个值，然后组成图片。

   
   颜色.png

2. 利用光学部件将颜色分离，然后传入传感器。就是说传感器只处理单一的红，绿，蓝一个色域，接着将三个传感器混合或者按顺序的切换光学部件然后组合。

数字相机的应用

当你用数字相机或者手机拍摄一幅图像的时候，只需要四分之一秒或者半秒就可以将图片获取并存进内存。

当生产过程需要很快的时候，人眼根本跟不上，那么四分之一秒也很慢，很多时候需要在几微秒的时间内就记录一张图像才能满足需求。

数字工业相机有很多应用：

• 工厂自动化
• 交通管理
• 医疗
• ……

在工业领域的视觉系统应用中，数字相机只是视觉系统的一部分。