作者:李gh 时间:2025-05-27
ARTRAY公司以“打造独特图像设备”为核心理念,专注于精密成像技术的创新,尤其在近红外(NIR)、短波红外(SWIR)及紫外波段的光学传感领域占据技术制高点。ARTRAY相机尽管有多种型号,包含红外相机,InGaAs相机,紫外相机等。相同的参数包含分辨率、传感器类型、接口类型、帧率、曝光方式等。本文旨在解析这些参数,当客户碰到类似的问题时能够得到解决方案。
一、ARTRAY工业相机核心技术参数详解
ARTRAY工业相机以其高精度、宽光谱响应和紧凑设计,在机器视觉领域占据重要地位。以下从核心参数、型号对比及典型应用三个维度展开解析。
1. 核心性能指标
-分辨率与传感器:ARTRAY相机,InGaAs相机覆盖130万至1400万像素范围,例如ARTCAM-1400MI-USB3型号的分辨率达4384×3288,采用Micron CMOS传感器。对于短波红外(SWIR)检测场景,ARTCAM-130SWIR的分辨率为1280×1024,支持400-1700nm宽光谱响应。
-帧率与接口:USB3.0接口相机如ARTCAM-900MI-USB3,帧率可达9.7fps;而高速型号ARTCAM-131TNIR在VGA(640×512)分辨率下帧率高达258fps。
-传感器尺寸与像元:像元尺寸直接影响成像精度,如ARTCAM-022MINI-BW-OP的像素为3.63μm×3.63μm,适合高精度检测;而短波红外相机ARTCAM-009TNIR的像元尺寸为20μm×20μm,增强近红外光捕捉能力。
2. 典型型号对比
型号 |
分辨率 |
波长范围 |
帧率 |
接口类型 |
应用场景 |
ARTCAM-130SWIR |
1280×1024 |
400-1700nm |
30fps |
USB3.0/CL |
半导体晶圆缺陷检测 |
ARTCAM-022MINI |
1329×1049 |
可见光390-780nm |
28.5fps |
USB2.0 |
高速生产线分拣 |
ARTCAM-1400MI |
4384×3288 |
可见光390-780nm |
6fps |
USB3.0 |
高分辨率静态检测 |
ARTCAM-0016TNIR |
128×128 |
950-1700nm |
258fps |
USB2.0 |
高速近红外成像 |
从左往右依次是130SWIR,022MINI,1400MI,0016TNIR产品图片
3. 应用场景适配
-半导体检测:ARTCAM-130SWIR通过短波红外透视硅晶圆,精准识别内部裂纹与杂质。
-工业分拣:ARTCAM-022MINI-BW-OP搭配全局快门,适用于食品包装缺陷的高速检测。
-环境监测:ARTCAM-131TNIR的高帧率与宽动态范围,可实时捕捉水质污染物光谱特征。
二、ARTRAY工业相机高频问题与解决方案
1. 安装与配置问题
- 驱动安装失败:需确认操作系统兼容性(如Windows 10支持USB3.0驱动),并检查设备管理器是否识别相机。
- 图像采集异常:若DEMO无图像输出,需检查镜头光圈是否开启,或通过移除镜头观察传感器感光状态。
- 不建议使用非原装USB3.0数据线,数据线阻抗可能不匹配,容易出现数据段丢失,无法全速传输,帧率下降,或无法识别相机等问题。
- 接口类型决定数据传输速度与兼容性。USB3.0接口传输快,适合实时检测;GigE接口传输距离远,抗干扰强,适合复杂厂房环境;Camera Link接口速度最快,但成本高,多用于科研或精密仪器。需根据设备连接需求选择。
- 相机放在强干扰源旁,可能会出现信号干扰导致接收故障。
2. 图像质量问题
- 分辨率决定图像清晰度,通常以像素为单位,比如500万像素适合检测细小零件,1200万像素更适合大尺寸物体。分辨率越高,细节越丰富,但处理速度可能下降,存储空间占用更多,需根据实际检测精度和效率需求平衡。
- 帧率指每秒拍摄的图像数量,常见的有30帧、60帧或更高。高速生产线需要高帧率确保捕捉每个动作,避免漏检。帧率与分辨率成反比,高帧率下分辨率可能受限,需在两者间找到平衡点。
- 传感器类型影响成像质量,主流传感器分为CMOS和CCD。CMOS成本低、功耗小,适合大多数工业场景;CCD噪点更少,色彩还原度更高,适合高精度检测,但价格较高。选择时需考虑检测对象的颜色、纹理及环境光线条件。
- 偏色或白平衡异常:通过相机软件调整白平衡参数,或使用标准色卡进行校准。白平衡调整颜色准确性,避免偏色。自动白平衡适合光线稳定的环境,手动白平衡需用标准色卡校准,适合多色物体检测。若检测对象颜色单一,可关闭白平衡以减少处理时间。
- 曝光时间控制光线进入传感器的时间,影响图像亮度和动态模糊。短曝光适合高速运动物体,但需要充足光照:长曝光适合弱光环境,但物体移动会导致拖影。建议搭配光源同步调节,比如使用频闪灯减少环境光干扰。
- 噪点多与清晰度低:降低增益值(建议<3dB)并增加曝光时间,同时确保环境光源充足(如补光LED亮度≥1000lux)。
- 运动物体拖影:切换至全局快门模式(如ARTCAM-130SWIR支持全局曝光),缩短曝光时间至1/1000s以下,并提高光源频闪速度。
3. 性能优化问题
- 帧率不达标:检查接口带宽限制(如USB2.0最大传输速率480Mbps),优先选用USB3.0或Camera Link接口机型。
- 外触发失灵:确认触发信号类型(脉冲或电平),并按照说明书连接TRI+与TRI-端口,避免反接导致电路损坏。
- 由于ARTCAM存在不同型号,不同型号的快门换算不同,说明书里有换算表或换算公式。
一个例子:以ARTCAM-410KAI-USB3为例,电子快门功能设置:
使用标准配备软件ART-Viewer,可在相机设置中对快门速度进行设定。由于各型号快门速度范围存在差异,设定参数时实际曝光时间需换算。
- 32MHz驱动时钟一个周期时间换算:T=1/32MHz=31.25ns
4. 硬件兼容性问题
- 镜头匹配异常:C接口镜头需与传感器尺寸适配,例如1/2英寸传感器搭配6-50mm焦距镜头,避免成像黑边。
- 温度影响稳定性:高温环境下(>35℃),建议选用带冷却功能的型号(如ARTCAM-990SWIR-TEC)。
三、技术趋势与选型建议
- 智能化升级:新一代ARTRAY相机(如ARTCAM-500MI-USB3)已集成3A功能(自动曝光、对焦、白平衡),降低人工干预需求。
- 多光谱融合:短波红外与可见光相机的协同使用(如ARTCAM-130SWIR+ARTCAM-1400MI),可提升复合材料分拣精度。
- 选型优先级:
- 高速场景:优先高帧率(≥100fps)+全局快门型号。
- 精密检测:选择小像元(≤5μm)+高分辨率组合。
- 严苛环境:注重防护等级(IP67)与宽温设计(-20℃~60℃)。