1. 線陣鏡頭和面陣鏡頭

　　線陣相機(jī)　　主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理。 在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域中，線陣相機(jī)是一類特殊的視覺(jué)機(jī)器。與面陣相機(jī)相比，它的傳感器只有一行感光元素，因此使高掃描頻率和高分辨率成為可能。線陣相機(jī)的典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測(cè)連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。被檢測(cè)的物體通常勻速運(yùn)動(dòng) , 利用一臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)對(duì)其逐行連續(xù)掃描 , 以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測(cè)。可以對(duì)其圖象一行一行進(jìn)行處理 , 或者對(duì)由多行組成的面陣圖象進(jìn)行處理。另外線陣相機(jī)非常適合測(cè)量場(chǎng)合，這要?dú)w功于傳感器的高分辨率 , 它可以準(zhǔn)確測(cè)量到微米。　　1，線陣相機(jī)，機(jī)顧名思義是呈“線”狀的。雖然也是二維圖象，但極長(zhǎng)，幾K的長(zhǎng)度，而寬度卻只有幾個(gè)象素的而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機(jī)：一、被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀，多用于滾筒上檢測(cè)的問(wèn)題。二、需要極大的視野或極高的精度?！　?，在第二種情況下（需要極大的視野或極高的精度），就需要用激發(fā)裝置多次激發(fā)相機(jī)，進(jìn)行多次拍照，再將所拍下的多幅“條”形圖象，合并成一張巨大的圖。因此，用線陣型相機(jī)，必須用可以支持線陣型相機(jī)的采集卡。 線陣型相機(jī)價(jià)格貴，而且在大的視野或高的精度檢測(cè)情況下，其檢測(cè)速度也慢－－一般相機(jī)的圖象是 400K～1M，而合并后的圖象有幾個(gè)M這么大，速度自然就慢了。慢功出細(xì)活嘛。由于以上這兩個(gè)原因，線陣相機(jī)只用在極特殊的情況下?！　∶骊囅鄼C(jī)　　相機(jī)像素是指這個(gè)相機(jī)總共有多少個(gè)感光晶片，通常用萬(wàn)個(gè)為單位表示，以矩陣排列，例如3百萬(wàn)像素、2百萬(wàn)像素、百萬(wàn)像素、40萬(wàn)像素。百萬(wàn)像素相機(jī)的像素矩陣為W*H=1000*1000。　　相機(jī)分辨率，指一個(gè)像素表示實(shí)際物體的大小，用um*um表示。數(shù)值越小，分辨率越高。FOV是指相機(jī)實(shí)際拍攝的面積,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率決定的。相同的相機(jī)，分辨率越大，它的FOV就越小。例如1K*1K的相機(jī)，分辨率為20um,則他的FOV=1K*20×1k*20=20mm×20mm，如果用30um的分辨率，他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm?！　≡趫D像中，表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)不是由像素多少?zèng)Q定的，是由分辨率決定的。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。若采用20um分辨率，對(duì)于1mm*0.5mm的零件，它總共占用像素1/0.02×0.5/0.02＝50×25個(gè)像素，如果采用30um的分辨率，表示同一個(gè)元件，則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個(gè)像素，顯然20um的分辨率表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)方面好過(guò)30um的分辨率?！　〖热幌袼氐亩嗌俨粵Q定圖像的分辨率（清晰度），那么大像素相機(jī)有何好處呢？答案只有一個(gè)：減少拍攝次數(shù)，提高測(cè)試速度。若1個(gè)是1百萬(wàn)像素，另1個(gè)是3百萬(wàn)像素，清晰度相同（分辨率均為20um）,第1個(gè)相機(jī)的FOV是20mm×20mm＝400平方mm，第二個(gè)相機(jī)的FOV是1200平方mm,拍攝同一個(gè)PCB，假設(shè)第1個(gè)相機(jī)要拍攝30個(gè)圖像，第2個(gè)相機(jī)則只需拍攝10個(gè)圖像就可以了?！　?duì)于面陣CCD來(lái)說(shuō)，應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測(cè)量。面陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是可以獲取二維圖像信息，測(cè)量圖像直觀。缺點(diǎn)是像元總數(shù)多，而每行的像元數(shù)一般較線陣少，幀幅率受到限制，而線陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是一維像元數(shù)可以做得很多，而總像元數(shù)角較面陣CCD相機(jī)少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數(shù)高，特別適用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測(cè)量。以線陣CCD在線測(cè)量線徑為例，就在不少論文中有所介紹，但在涉及到圖像處理時(shí)都是基于理想的條件下，而從實(shí)際工程應(yīng)用的角度來(lái)講，線陣CCD圖像處理算法還是相當(dāng)復(fù)雜的?！　∮捎谏a(chǎn)技術(shù)的制約，單個(gè)面陣CCD的面積很難達(dá)到一般工業(yè)測(cè)量對(duì)視場(chǎng)的需求。線陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是分辨力高，價(jià)格低廉，如TCD1501C型線陣CCD，光敏像元數(shù)目為5000，像元尺寸為7μm×7μm×7 μm(相鄰像元中心距)，該線陣CCD一維成像長(zhǎng)度35mm，可滿足大多數(shù)測(cè)量視場(chǎng)的要求，但要用線陣CCD獲取二維圖像，必須配以掃描運(yùn)動(dòng)，而且為了能確定圖像每一像素點(diǎn)在被測(cè)件上的對(duì)應(yīng)位置，還必須配以光柵等器件以記錄線陣CCD每一掃描行的坐標(biāo)。一般看來(lái)，這兩方面的要求導(dǎo)致用線陣CCD獲取圖像有以下不足：圖像獲取時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量效率低；由于掃描運(yùn)動(dòng)及相應(yīng)的位置反饋環(huán)節(jié)的存在，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本；圖像精度可能受掃描運(yùn)動(dòng)精度的影響而降低，最終影響測(cè)量精度?！　〖词谷绱耍€陣CCD獲取圖像的方案在以下幾方面仍有其特有的優(yōu)勢(shì)：線陣CCD加上掃描機(jī)構(gòu)及位置反饋環(huán)節(jié)，其成本仍然大大低于同等面積、同等分辨率的面陣CCD；掃描行的坐標(biāo)由光柵提供，高精度的光柵尺的示值精度可高于面陣CCD像元間距的制造精度，從這個(gè)意義上講，線陣CCD獲取的圖像在掃描方向上的精度可高于面陣CCD圖像；新近出現(xiàn)的線陣CCD亞像元的拼接技術(shù)可將兩個(gè)CCD芯片的像元在線陣的排列長(zhǎng)度方向上用光學(xué)的方法使之相互錯(cuò) 位1／2個(gè)像元，相當(dāng)于將第二片CCD的所有像元依次插入第一片CCD的像元間隙中，間接“減小”線陣CCD像元尺寸，提高了CCD的分辨率，緩解了由于受工藝和材料影響而很難減小CCD像元尺寸的難題，在理論上可獲得比面陣CCD更高的分辨率和精度?！　∫虼耍€陣CCD加掃描運(yùn)動(dòng)獲取圖像的方案目前仍使用廣泛，尤其是在要求視場(chǎng)大，圖像分辨率高的情況下甚至不能用面陣CCD替代。但是，僅有高的分辨率還不能保證有高的圖像識(shí)別精度，特別是線陣CCD獲取的圖像雖然分辨率高，但由于受掃描運(yùn)動(dòng)精度的影響，其圖像較面陣CCD圖像更具特殊性。因此，圖像識(shí)別時(shí)不僅要充分利用分辨率高的優(yōu)勢(shì)，還必須從算法上克服掃描運(yùn)動(dòng)的影響，使機(jī)械傳動(dòng)的誤差不致直接影響最終的圖像識(shí)別精度。

2. 面陣相機(jī)和線陣相機(jī)

　　數(shù)碼相機(jī)中的CCD雙屏指“電荷耦合器件”，是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種圖像 傳感器 。另外數(shù)碼相機(jī)中常用的圖像傳感器還有CMOS，即，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體。

　　CCD根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可分為線陣CCD，面陣CCD。面陣CCD又分為全幀型，幀轉(zhuǎn)移型，行間轉(zhuǎn)移型，TDI型，等等。作用就是光電轉(zhuǎn)換了，成像器件就是用來(lái)成像的。將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后供后端電路處理。

3. 線陣鏡頭和面陣鏡頭的區(qū)別

索尼CCD鏡頭 CCD就是一種光電傳感器，分為線陣和面陣2種，線陣的主要用來(lái)作為檢測(cè)表面的儀器，面陣的就主要用來(lái)做鏡頭了。

4. 線陣相機(jī)面陣相機(jī)區(qū)別

CCD(Charge Coupled Device)，電荷耦合器件，是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的新型半導(dǎo)體集成光電器件。CCD器件按其感光單元的排列方式分為線陣CCD和面陣CCD兩類。線陣CCD結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低?？梢酝瑫r(shí)儲(chǔ)存一行電視信號(hào).由于其單排感光單元的數(shù)目可以做得很多，在同等測(cè)量精度的前提下，其測(cè)量范圍可以做的較大，并且由于線陣CCD實(shí)時(shí)傳輸光電變換信號(hào)和自掃描速度快、頻率響應(yīng)高，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，并能在低照度下工作，所以線陣CCD廣泛地應(yīng)用在產(chǎn)品尺寸測(cè)量和分類、非接觸尺寸測(cè)量、條形碼等許多領(lǐng)域。

面陣CCD可以同時(shí)接受一幅完整的光像.面陣CCD有行間轉(zhuǎn)移（IT）型、幀間轉(zhuǎn)移（FT）型和行幀間轉(zhuǎn)移（FIT）型三種。

5. 面陣相機(jī)和線陣相機(jī)的區(qū)別

答案

一，光學(xué)自準(zhǔn)直儀：直接或利用測(cè)微裝置或可動(dòng)分劃板從分劃板或讀數(shù)鼓輪上讀出 α角的分值和秒值。光學(xué)自準(zhǔn)直儀的分度值有約1分到十?dāng)?shù)秒，精度最低。當(dāng)以斜率(例如1/200)表示分度值時(shí)，通常稱這種自準(zhǔn)直儀為平面度測(cè)量?jī)x?！?/p>

二，光電自準(zhǔn)直儀：當(dāng)以光電瞄準(zhǔn)對(duì)線代替人工瞄準(zhǔn)對(duì)線時(shí)，就稱為光電自準(zhǔn)直儀。也有幾種不同的類型，光電瞄準(zhǔn)（對(duì)線）原理與振子式光電顯微鏡的相似、光柵式或其它，精度較傳統(tǒng)自準(zhǔn)直儀有所提高。數(shù)字自準(zhǔn)直儀：基于DSP、計(jì)算機(jī)及CCD或CMOS技術(shù)的新式自準(zhǔn)直儀。也分為幾種，最大差異的分類是按面陣和線陣，面線陣CCD只能測(cè)試一個(gè)方向的數(shù)據(jù)，可以測(cè)試兩個(gè)方向線陣的自準(zhǔn)直儀是將兩個(gè)線陣組合或通過(guò)光學(xué)方式組合，精度相對(duì)差些，最主要的一般都有測(cè)試盲點(diǎn)，但是線陣式有時(shí)可以做得測(cè)試范圍更大些。一般數(shù)字自準(zhǔn)直儀具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)和跟蹤功能，也稱為動(dòng)態(tài)自準(zhǔn)直儀，部分光電自準(zhǔn)直儀也具有此功能

6. 線陣鏡頭和面陣鏡頭哪個(gè)好

好做

機(jī)器視覺(jué)系主要由硬件和軟件兩部分組成，機(jī)器視覺(jué)硬件設(shè)備主要包括工業(yè)相機(jī)、光源設(shè)備、控制器、鏡頭等，軟件則是以視覺(jué)處理分析、執(zhí)行軟件為主。

工業(yè)相機(jī)作為形成感知的關(guān)鍵零部件，由圖像傳感器、圖像采集卡與各類芯片組成，在視覺(jué)系統(tǒng)中一直扮演著“智慧眼”角色，其本質(zhì)功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。目前市面上常見(jiàn)的工業(yè)相機(jī)有面陣相機(jī)、線陣相機(jī)、3D相機(jī)以及智能相機(jī)。

7. 面陣相機(jī)與線陣相機(jī)

一、指代不同

1、線陣相機(jī)：呈“線”狀的。雖然也是二維圖像，但極長(zhǎng)。幾K的長(zhǎng)度，而寬度卻只有幾個(gè)象素的而已。

2、面陣相機(jī)：實(shí)現(xiàn)的是像素矩陣拍攝。

二、特點(diǎn)不同

1、線陣相機(jī)：被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀，多用于滾筒上檢測(cè)的問(wèn)題。需要極大的視野或極高的精度。

2、面陣相機(jī)：表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)不是由像素多少?zèng)Q定的，是由分辨率決定的。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。

三、應(yīng)用不同

1、線陣相機(jī)：主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理。典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測(cè)連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。

2、面陣相機(jī)：應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測(cè)量。

8. 線陣相機(jī)與面陣相機(jī)區(qū)別

一、指代不同

1、線陣相機(jī)：呈“線”狀的。雖然也是二維圖像，但極長(zhǎng)。幾K的長(zhǎng)度，而寬度卻只有幾個(gè)象素的而已。

2、面陣相機(jī)：實(shí)現(xiàn)的是像素矩陣拍攝。

二、特點(diǎn)不同

1、線陣相機(jī)：被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀，多用于滾筒上檢測(cè)的問(wèn)題。需要極大的視野或極高的精度。

2、面陣相機(jī)：表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)不是由像素多少?zèng)Q定的，是由分辨率決定的。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。

三、應(yīng)用不同

1、線陣相機(jī)：主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理。典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測(cè)連續(xù)的材料，例如金屬、塑料、紙和纖維等。

2、面陣相機(jī)：應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測(cè)量。

9. 線陣與面陣相機(jī)區(qū)別

　　相控雷達(dá)原理

　　相控陣?yán)走_(dá)是一種新型的有源電掃陣列多功能雷達(dá)。它不但具有傳統(tǒng)雷達(dá)的功能，而且具有其它射頻功能。有源電掃陣列的最重要的特點(diǎn)是能直接向空中輻射和接收射頻能量。它與機(jī)械掃描天線系統(tǒng)相比，有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如、相控陣省略了整個(gè)天線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中個(gè)別部件發(fā)生故障時(shí)，仍保持較高的可靠性，平均無(wú)故障時(shí)間為10萬(wàn)小時(shí)，而機(jī)械掃描雷達(dá)天線的平均無(wú)故障時(shí)間小于1000小時(shí)。下面主要介紹先進(jìn)的相控陣?yán)走_(dá)。

　　相控陣，就是由許多輻射單元排成陣列形式構(gòu)成的走向天線，各單元之間的輻射能量和相位關(guān)是可以控制的。典型的相控陣是利用電子計(jì)算機(jī)控制移相器改變天線孔徑上的相位分布來(lái)實(shí)現(xiàn)波束在空間掃描，即電子掃描，簡(jiǎn)稱電掃。相位控制可采用相位法、實(shí)時(shí)法、頻率法和電子饋電開(kāi)關(guān)法。在一維上排列若干輻射單元即為線陣，在兩維上排列若干輻射單元稱為平面陣。輻射單元也可以排列在曲線上或曲面上．這種天線稱為共形陣天線。共形陣天線可以克服線陣和平面陣掃描角小的缺點(diǎn)，能以一部天線實(shí)現(xiàn)全空域電掃。通常的共形陣天線有環(huán)形陣、圓面陣、圓錐面陣、圓柱面陣、半球面陣等。綜上所述，相控陣?yán)走_(dá)因其天線為相控陣型而得名。

　　火控雷達(dá)原理

　　火控雷達(dá)（ fire control radar）包含了雷達(dá)掃描系統(tǒng)和火力控制系統(tǒng)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)武器系統(tǒng)的綜合有效利用的過(guò)程。一般在綜合武器平臺(tái)如飛機(jī)、軍艦（都攜帶多種可并發(fā)的武器）上使用?？梢袁F(xiàn)實(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和目標(biāo)的相關(guān)信息；計(jì)算射擊參數(shù)，提供射擊輔助決策；控制火力兵器射擊，評(píng)估射擊的效果。

　　火控雷達(dá)的作用是，在即將發(fā)射炮彈、導(dǎo)彈前對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，以準(zhǔn)確把握其速度和位置。

　　火控雷達(dá)的特點(diǎn)是測(cè)量精度高（測(cè)角精度1~2mrad，測(cè)距精度幾米到十幾米），作用距離較近（通常15~50km），具有自動(dòng)跟蹤能力，截獲目標(biāo)后能不斷準(zhǔn)確給出目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成武器的射擊諸元后，通過(guò)伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)火力武器的自動(dòng)瞄準(zhǔn)射擊。

　　火控雷達(dá)的出現(xiàn)，不僅使火控系統(tǒng)具有全天候防御能力，也大大提高了系統(tǒng)的防空效力和自動(dòng)化作戰(zhàn)能力。

　　火控雷達(dá)和相控雷達(dá)的區(qū)別

　　火控雷達(dá)和相控雷達(dá)主要區(qū)別是，性質(zhì)不同、特點(diǎn)不同、主要應(yīng)用不同，具體如下：

　　一、性質(zhì)不同

　　1、相控陣?yán)走_(dá)

　　即相位控制電子掃描陣列雷達(dá)，利用大量個(gè)別控制的小型天線單元排列成天線陣面，每個(gè)天線單元都由獨(dú)立的移相開(kāi)關(guān)控制，通過(guò)控制各天線單元發(fā)射的相位，就能合成不同相位波束。

　　2、火控雷達(dá)

　　是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)武器系統(tǒng)的綜合有效利用的過(guò)程。

　　二、特點(diǎn)不同

　　1、相控陣?yán)走_(dá)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　?、佟⒉ㄊ赶蜢`活，能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描，數(shù)據(jù)率高。

　?、?、一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立波束，分別實(shí)現(xiàn)搜索、識(shí)別、跟蹤、制導(dǎo)、無(wú)源探測(cè)等多種功能。

　　③、目標(biāo)容量大，可在空域內(nèi)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)。

　?、?、對(duì)復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。

　?、荨⒖垢蓴_性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)的可靠性高，即使少量組件失效仍能正常工作。

　　缺點(diǎn)：

　　相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴，且波束掃描范圍有限，最大掃描角為90°～120°。當(dāng)需要進(jìn)行全方位監(jiān)視時(shí)，需配置3～4個(gè)天線陣面。

　　2、火控雷達(dá)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　火控雷達(dá)一般都擁有較高的測(cè)量精度，配有距離和角度自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，能對(duì)目標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行跟蹤，天線采用縱傾橫傾穩(wěn)定或波束指向校準(zhǔn)。通常根據(jù)探測(cè)雷達(dá)指示的目標(biāo)位置截獲目標(biāo)，并進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。有的具有一定的搜索能力。

　　缺點(diǎn)：

　　由于一般的火控雷達(dá)都是主動(dòng)發(fā)射電磁波，因此容易暴露自身位置，成為對(duì)方攻擊和干擾的目標(biāo)。

　　三、主要應(yīng)用不同

　　1、相控陣?yán)走_(dá)

　　在相控陣?yán)走_(dá)直徑為幾十米的圓形天線陣上，排列著上萬(wàn)個(gè)能發(fā)射和接收電磁波的天線單元，每個(gè)天線單元配有一個(gè)“移相器”，每個(gè)“移相器”都由電子計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)雷達(dá)工作時(shí)，電子計(jì)算機(jī)就通過(guò)控制這些“移相器”，來(lái)改變每個(gè)輻射器向空中發(fā)射電磁波的“相位”，從而使雷達(dá)波能像轉(zhuǎn)動(dòng)的天線一樣，完成對(duì)空搜索使命。

　　相控陣?yán)走_(dá)使用1個(gè)不動(dòng)的天線陣面，就可以對(duì)120度扇面內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，使用3個(gè)天線陣面，就能實(shí)現(xiàn)360度無(wú)間斷的目標(biāo)探測(cè)和跟蹤?！颁伮纷Α本陀?個(gè)固定不動(dòng)的大型天線面陣，可以對(duì)360度范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)距離達(dá)5000公里。

　　2、火控雷達(dá)

　　一般在綜合武器平臺(tái)如飛機(jī)、軍艦（都攜帶多種可并發(fā)的武器）上使用?？梢袁F(xiàn)實(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和目標(biāo)的相關(guān)信息；計(jì)算射擊參數(shù)，提供射擊輔助決策，控制火力兵器射擊，評(píng)估射擊的效果。