机器视觉工程师必须知道摄像头与工业相机区别

摄像头和工业相机虽然都用于图像采集，但在设计目标、性能参数、应用场景以及硬件结构等方面存在显著差异。以下是两者的主要区别：

1. 应用场景
   摄像头（普通摄像头）
   日常消费领域：如手机、电脑视频通话、直播、安防监控、行车记录仪等。
   环境要求：通常用于光线稳定、温度适中的普通场景。
   功能特点：侧重便捷性、低成本、即插即用。
   工业相机（Industrial Camera）
   工业与专业领域：如工厂自动化检测（缺陷检测、尺寸测量）、机器视觉、医疗影像、科学研究（高速成像、显微成像）等。
   环境要求：适应高温、震动、粉尘、电磁干扰等恶劣工业环境。
   功能特点：强调高精度、高稳定性、可编程控制和长寿命。
2. 性能参数
   分辨率
   普通摄像头：分辨率较低（如1080P或4K），满足日常需求。
   工业相机：分辨率更高（如千万像素以上），支持微米级检测。
   帧率（FPS）
   普通摄像头：通常为30-60 FPS，适合普通视频录制。
   工业相机：可达数百至数千FPS（如高速相机），用于捕捉快速运动目标（如生产线上的产品）。
   动态范围与灵敏度
   工业相机：动态范围更广，支持低光照或高对比度场景（如金属表面反光检测）。
   普通摄像头：动态范围有限，依赖自动曝光补偿。
   快门类型
   工业相机：多采用全局快门（Global Shutter），避免拍摄运动物体时产生拖影。
   普通摄像头：多为滚动快门（Rolling Shutter），成本更低。
3. 硬件设计
   传感器与接口
   工业相机：使用高性能传感器（如Sony Pregius、ON Semiconductor），支持多种接口（GigE Vision、USB3 Vision、CoaXPress）。
   普通摄像头：常用低成本CMOS传感器，接口多为USB或WiFi。
   镜头兼容性
   工业相机：支持可更换镜头（C口、F口等），适配不同焦距、光圈的专业工业镜头。
   普通摄像头：镜头固定，不可更换。
   防护与散热
   工业相机：具备IP防护等级（如IP67），金属外壳散热设计，适应长时间高负荷运行。
   普通摄像头：塑料外壳，无特殊防护
4. 软件与控制
   驱动与协议
   工业相机：支持标准化协议（GenICam），兼容机器视觉软件（Halcon、LabVIEW、OpenCV）。
   普通摄像头：依赖通用驱动（如UVC），功能受限。
   触发与同步
   工业相机：支持外部触发、多相机同步、精确曝光控制，与PLC等工业设备联动。
   普通摄像头：通常无触发功能，依赖软件控制。
5. 价格与寿命
   成本
   普通摄像头：价格低（几十到几百元）。
   工业相机：价格高（数千元至数十万元），高端型号甚至更贵。
   使用寿命
   工业相机：设计寿命长（5-10年），支持7×24小时连续工作。
   普通摄像头：寿命较短（1-3年），适合间歇性使用。