1. 什么是工业相机
工业相机（Machine Vision Camera）是在工业/自动化环境中用于采集图像、并供算法/软件做检测、测量、定位、读码等的专用相机。它强调稳定性、同步与触发、接口标准化（如 GigE Vision / USB3 Vision / CoaXPress / Camera Link 等），以及长期供货与一致性。
2. 成像原理（速懂版）
传感器：将光子转成电信号，常见为 CMOS（主流）与 CCD（逐渐退出大多数机器视觉场景）。CMOS 多通道并行读出、速度快、功耗低；CCD 读出方式不同、历史上在噪声/均匀性上有优势，但近年来主流机器视觉已明显转向
快门方式：
全局快门（Global Shutter） 同时曝光整幅画面，适合高速运动无形变；
滚动快门（Rolling Shutter） 逐行读出，速度与成本有优势，但快速场景可能有“果冻效应”。
光谱：可见光相机最常见；NIR/SWIR/UV 等可捕捉人眼不可见信息，例如 SWIR（≈0.9–2.5 µm）用于半导体透视、含水率/材料区分等。
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同步与触发：工业相机支持硬件/软件触发、外部 IO、曝光/增益自动或手动控制，保证在生产节拍下的确定性。
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3. 常见应用场合
电子制造：AOI/SPI、元件定位、外观缺陷；
机械/传动：尺寸测量、轮廓/表面缺陷；
物流读码与分拣；
汽车与锂电：表面/涂覆/极片缺陷、高速线体；
轨交/交通（ITS/车牌识别）；
医疗/科研成像；
半导体：对位、键合、晶圆透视（SWIR）。
4. 分类方法（多维度）
按扫描方式：
面阵（Area Scan）：一次获取完整二维图像，通用性强；
线阵（Line Scan）：逐行拼接，适合高速、连续材料/宽幅目标（纸张、金属带、玻璃）。
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按接口/带宽（见 §5 接口速览）：GigE/5GigE/10GigE、USB3 Vision、CoaXPress、Camera Link/CLHS 等。
按光谱：可见光、NIR、SWIR、UV 等（含可见+SWIR一体型）。
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按结构：外壳式、板级（嵌入式）、智能相机（内置处理）。
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按快门：全局/滚动。
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5. 接口与带宽速览（选型影响极大）
GigE Vision（1 GigE/5 GigE/10 GigE）：千兆以太网典型约 125 MB/s，网线可达 100 m，易布线、可 PoE、利于多相机；现有 5GigE/10GigE 机型便于在原生态上增速。
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USB3 Vision：即插即用、无需抓帧卡，单线（供电+数据）≈5 Gb/s（USB 3.0 物理层，实效略低），常用 5 m 被动线（可用有源线延长）。
CoaXPress（CXP）：每路最高 12.5 Gb/s（CXP-12），多路叠加可达几十 GB/s，长距离、供电、超高速线阵/面阵优选。
Camera Link / CLHS：传统高带宽方案，CLHS 可长距离光纤、极高吞吐用于高速线阵（如 32k@400 kHz）。
GenICam：统一编程接口层，屏蔽底层传输差异（GigE/USB3/CXP/CLHS/CL）。
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6. 如何使用（工程落地 10 步）
定义任务与指标：FOV（视场）、最小可辨特征、拍速/节拍、环境光、安装空间。
分辨率估算：经验上传统规则算法建议“最小特征≥3 px”；AI 场景更倾向 5–10 px。示例公式：所需像素 ≈ (FOV ÷ 最小特征) × (3～10)。
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像元尺寸/镜头/FOV匹配：根据传感器尺寸/像元、工作距离、焦距计算 FOV 与放大率。
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接口与带宽核算：按分辨率×帧率×像素位深估算吞吐，结合 1GigE/5GigE/USB3/10GigE/CXP/CLHS 选型。
快门与曝光：高速运动优先全局快门；环境光复杂时配合短曝光+高照度。
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光源与布光：明暗场、斜射、同轴/背光等，决定对比度与缺陷显现（此处结合你工件材质可再细化）。
触发/同步：利用相机 IO/外部编码器/PLC，设置 TriggerMode/Source/Delay 等参数，确保时序确定。
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安装与布线：GigE 选 Cat6/7 屏蔽线，PoE 减少布线；USB3 注意线长与供电质量。
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驱动/SDK：安装厂商 SDK（如 Basler pylon、FLIR Spinnaker、IDS peak 等），相机基本参数（曝光、增益、ROI、像素格式）先软件联调再对接上位系统。
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标定与验收：标定尺寸/畸变与像素当量（mm/px），跑产线样本评估稳定性与良率。
7. 主流品牌与典型系列（按“广泛可入手 + 长供货”挑选）
Basler（德国）：ace 2（GigE/USB3/5GigE，分辨率至 24.5 MP，IP67 选件），生态完善、pylon 易用。
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Allied Vision（德）：Alvium（USB3/GigE/MIPI CSI-2，嵌入式友好，ALVIUM® ASIC 支撑特性一致性）。
Allied Vision
Teledyne FLIR / Point Grey（加）：Blackfly S（USB3/GigE/板级、体积小功能全，Spinnaker SDK），适合通用/嵌入式。
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Teledyne DALSA（加）：Genie Nano（GigE/10GigE） 面阵；Linea/Linea HS 线阵（含 TurboDrive/超高速 CLHS）。
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IDS（德）：uEye（USB/GigE/10GigE、含 3D/智能相机线），软件栈友好。
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HIKROBOT（海康机器人，中国）：覆盖 0.3–600 MP，接口包含 GigE/10GigE/USB3/CL/CXP，性价比与供货能力强。
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大恒图像 Daheng Imaging（中国）：MERCURY2（MER2） 系列（GigE PoE/USB3，29×29 mm 通用外形），工业现场口碑好。
Daheng Imaging
。
8. 品牌“相同点”与“不同点”
相同点
基本都支持 GenICam，便于上层软件统一对接；主流均有 GigE/USB3 等标准接口、支持触发/ROI/自动曝光增益等常用功能。
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不同点（影响落地体验与总拥有成本）
接口/带宽布局：是否提供 5GigE/10GigE/CXP/CLHS 等高带宽族谱；
生态与 SDK 体验：如 pylon / Spinnaker / IDS peak 的易用性与迭代速度；
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系列深度与长期供货：如是否有 IP67、板级、超高速线阵、SWIR/UV 等细分；
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整机质量与一致性：标定、像场均匀性、温漂控制、固件稳定性；
价格/交期/本地支持：国产（HIKROBOT/大恒）在价格与交付、PoE 大批量上有优势，进口品牌在高端/特殊谱段/极限高速上选择更全。
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9. 线阵相机何时更合适？
当你要检查连续材料（钢带、锂电极片、印刷纸张、玻璃）或需要极高横向分辨率与速度时，线阵优于面阵。例如 DALSA Linea HS 可在 32k 分辨率下跑到 400 kHz 线频，适合极高速与低照度工况。
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10. 选型速查清单（给你团队直接落地）
任务：最小缺陷尺寸 ___ mm；节拍 ___；FOV × mm
像素预算：目标最小缺陷 × (3～10 px) → 计算所需总像素与像元尺寸/镜头匹配。
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接口：单机/多机？线缆长度？是否 PoE？需要 5G/10G/或 CXP？
Automate
快门：有无高速运动/震动 → 全局优先；静态/成本敏感 → 可考虑滚动。
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光谱：可见 vs NIR/SWIR/UV；材料/工艺是否需要穿透/对比增强。
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软件/SDK：现有算法栈/平台匹配（Windows/Linux/嵌入式）与二开成本。
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环境：IP 防护、温度、EMI、供电方式（PoE/12 V）。
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