随着ccd与cmos图像传感器制造技术的不断进步，两者的差异正在逐渐缩小，例如ccd图像传感器不断降低耗电量，以期应用于移动通讯市场，例如近年来基于ccd的tof图像传感器进入市场；cmos图像传感器则持续提升分辨率与灵敏度，以期应用于更的影像产品市场。虽然业界普遍认为cmos取代ccd是必然趋势，在2015年ccd图像传感器的主要制造商索尼公司（sony）甚至发布了其终止量产ccd的时间表。不过目前来看，很多工业或专业应用领域基于ccd图像传感器技术仍占据重要地位，在相当长的一段时间内，两者应该是共存的关系。其实，cmos图像传感器的的优势是能够与图像采集和信号处理等功能集成实现片上系统（soc），随着机器视觉系统从基于pc的板级式视觉系统向能嵌入更多功能、更小型的智能相机系统发展，cmos图像传感器必将成为后的赢家。
工业相机丢帧现象怎么解决？
一般而言，工业相机丢帧与工业相机所采用的传输接口是没有关系的，无论是usb，还是1394、gige、或者是cameralink，设计不良的驱动程序或工业相机硬件才是造成丢帧的真正原因,这对视觉检测造成了负面影响。
图像资料堵塞的问题有三个：
01
工业相机的部分
图像传感器传送图像到相机上的usb芯片，usb再传送给pc端，假如pc端系统太繁忙，来不及处理接收的图像，而图像传感器又继续传送新的图像资料，这时工业相机就要有满意的记忆体缓存，反之就会发生丢帧现象。
02
视觉软件程序部分
视觉软件关于等候计算的图像空间，有无缓冲的机制，以加大图像的缓存抢夺缓冲的时间，让程序的运算来得及处理，但若安稳的运作情况下，cpu的整体处理速度比图像进来的速度慢，那缓存总有超载的时间，就会有丢帧的情况发生。
03
硬件pc系统部分
这部分偏重pc硬件驱动程序，跟视觉软件程序无关，pc端的接收要害就是驱动程序的功率，以及windows有多少内核方式下的线程在分割cpu的时间，接收的功率欠好，工业相机又没有满意的缓冲记忆体，就会构成丢帧的现象。
工业相机丢帧现象怎么解决？（思诺威视）
工业相机的帧速非常快，实际上工业相机的缓存不会像pc的程序可以无限制的加大，只要有足够的容量用以调节系统“暂时”的繁忙就够了。usb工业相机会丢帧，只有一种情况就是机器视觉软件运算的速度比工业相机图像进来的速度还慢,时间长了软件缓存堆满了，无法再存放新图像但这是系统掉资料，不是工业相机掉资料。在这种状况不论使用1394接口的工业相机，还是usb接口，又或者是gige接口，任何接口的工业相机都会得到相同结果。
5. 从平面（2d）走向立体（3d）
无论线阵相机还是面阵相机都只能实现2d成像，缺乏深度的信息，随着检测精度和应用场景复杂度的增加，2d相机越来越难堪重任，可以测量距离和进行三维建模的3d相机应运而生。随着3d视觉技术不断突破，3d相机在精度、速度和灵活度方面远超2d相机，在许多传统视觉“痛点性应用场景”中大显身手。
一文了解“工业相机”
图8 2d检测和3d检测的差异比较：2d检测根据灰度信息进行外观尺寸的检测和识别，而3d检测则利用包含高度信息在内的（xyz坐标）条件进行检测辨别
根据测量原理不同，主流的3d相机一般有三种方案：飞行时间法、结构光法、双目立体视觉法，简单介绍如下：
（1）飞行时间是从time of flight直译过来的，简称tof。其测距原理是通过连续发射经过调制的特定频率的光脉冲（一般为不可见光）到被观测物体上，然后接收从物体反射回去的光脉冲，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来计算被测物体离相机的距离，见图9。
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图9 飞行时间测距原理
（2）结构光法就是使用提前设计好的具有特殊结构的图案（比如离散光斑、条纹光、编码结构光等），将图案投影到三维空间物体表面上，使用另外一个相机观察在三维物理表面成像的畸变情况。如果结构光图案投影在该物体表面是一个平面，那么观察到的成像中结构光的图案就和投影的图案类似，没有变形，只是根据距离远近产生一定的尺度变化。但是，如果物体表面不是平面，那么观察到的结构光图案就会因为物体表面不同的几何形状而产生不同的扭曲变形，而且根据距离的不同而不同，根据已知的结构光图案及观察到的变形，就能根据算法计算被测物的三维形状及深度信息，见图10。
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图10 结构光测距原理
（3）双目立体视觉法仿人眼成像原理，通过计算空间中同一个物体在两个相机成像的视差得到物体离相机的距离，其算法也是根据三角关系计算，见图11。
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图11 双目视觉测距原理
这三种3d视觉方案在检测距离上、精度、检测速度各有优缺点，适用于不同的应用场景，目前处于三国鼎立之势，如表2。结构光方案优势在于技术成熟，深度图像分辨率可以做得比较高，但容易受光照影响，室外环境不适宜使用；tof方案抗干扰性能好，视角更宽，不足是深度图像分辨率较低，主要用于简单避障和视觉导航，不适合高精度场合。双目方案，成本相对前两种方案，但是深度信息依赖纯软件算法得出，此算法复杂度高，难度很大，处理芯片需要很高的计算性能，同时它也继承了普通rgb摄像头的缺点：在昏暗环境下以及特征不明显的情况下并不适用。当然这三种方案在发展过程中也有一些互相融合趋势，如主动双目+结构光，取长补短，使3d相机能适应更多的场景。也有一些场合可同时使用，如智能手机前置基本确认会采用结构光来做人脸识别，但是后置用来做增强现实（ar）应用，结构光和tof方案都有应用机会。
表2 3d视觉方案优缺点比较
一文了解“工业相机”
纵观机器视觉的发展，主要经历了从黑白到彩色、从低分辨率到高分辨率、从静态到动态、从2d走向3d演变过程，工业相机作为核心硬件，其技术的迭代变化也是遵循相应的发展。随着工业自动化以及机器视觉应用领域多元化发展，工业相机市场也随着机器市场的火热而水涨船高。虽然目前高分辨率、高速等高端工业相机技术还主要掌握在国外大厂手中，包括基恩士、康耐视、basler、avt、teledyne dalsa等，不过随着国内相机厂商技术的不断积累和突破，国产工业相机也开始从低端市场开始逐步取代进口，如大恒图像、华睿科技等。我们相信随着全球制造中心从欧美向亚洲转移，中国从制造大国向制造强国的升级和转型过程，在市场和政策利好的背景下，这对中国的工业相机厂商而言，正是突破和迎头赶超的好时机。
欧美国家在高端领域市场占有率高
从竞争格局来看，2018年全球工业相机行业竞争格局与机器视觉行业的竞争格局极为相似，全球工业相机生产主要还是以欧美为主，其中北美占据市场份额的62.0%，欧洲占据市场份额的15%，日本占据市场份额的10%，而其他地方仅占市场份额的13%。
中国工业相机行业发展现状与趋势分析
从全球市场来看，工业智能相机市场的集中度远高于板卡式相机市场，率先布局智能相机的康耐视和基恩士目前市场占比总计已超过70%，而板卡式相机前八大企业的市场份额之和仅为61%。智能相机的一大优势就在于易用性，而易用性主要通过软件的使用来反映，许多国外知名企业有视觉软件的开发经验，通常会配套相应的定制软件方便系统开发人员编程智能相机，如康耐视的in-sight系列智能相机的配套软件easybuilder就允许开发者从菜单中选择一系列功能，来实现模式图像匹配和ocr等任务。国外产品软硬件优势明显，但产品价格相对较高，对中国市场的应用针对性开发还不足，国内企业如维视图像、朗锐智科、凌华科技等也推出智能相机系列产品从中低端市场切入。
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