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AVT Guppy F-503B工业相机边缘梯度测试

时间:2014-07-29来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华机器视觉网 点击:

AVT Guppy F-503B工业相机性能评测-边缘梯度评测

AVT Guppy F-503B是一款1394A接口的500万像素CMOS工业相机。紧凑的体积,简单的性能,是低成本方案的理想选择。图像传感器为Aptina MT9P031,1/2.5’逐行卷帘快门CMOS传感器。分辨率2592 x 1944,像元大小2.2微米,最大帧率6FPS,镜头接口C接口,数据接口1394A火线接口。东莞华视自动化科技有限公司-石鑫华视觉http://shixinhua.com
 
测评硬件平台:
AVT Guppy Pro F-503B工业相机性能评测-边缘梯度评测
测试硬件如上图所示,包含了以下硬件:
工业镜头:Computar M5018-MP2
工业相机:AVT Guppy F-503B
图像采集卡:双通道PCI-E LSI 1394B+1394A卡
机器视觉光源环形光源-7030-W
光源控制器模拟控制器-2424-1CH-M
标准色卡:X-Rite 24色标准色卡
被测对象:
AVT Guppy F-503B
AVT Guppy F-503B
AVT Guppy系列工业相机
AVT Guppy系列工业相机
本次测试,连接了Computar的M5018-MP2工业镜头,成像后对图像的边缘梯度进行测量,以评价相机对图像黑白的表现能力。因为工业相机成像时,也包含了一定的算法,所以同样的一张图像或成像环境,并不是所有的相机的成像效果都是一样的。有一些相机成像后的边缘梯度-即图像的对比度-会表现的比较好,黑白分明;而有一些相机表现则比较差,成的像灰朦朦一片。因此测量图像中边缘的梯度,可以直接反应相机对明亮特征与黑暗特征的综合表现能力。
Computar M5018-MP2
Computar M5018-MP2
测试软件为石鑫华视觉网编写的相机性能测试软件。下面来看测试结果数据:
位置1连续运行100次结果
位置1连续运行100次结果
位置1连续运行300次结果
位置1连续运行300次结果
位置1连续运行500次结果
位置1连续运行500次结果
位置1连续运行1000次结果
位置1连续运行1000次结果
次数 梯度均值 梯度最大值 梯度最小值 梯度差 梯度标准差 梯度方差
100 62.83 66.33 59 7.33 1.33 1.78
300 62.93 66.33 59 7.33 1.32 1.74
500 62.69 66.33 59 7.33 1.4 1.95
1000 62.65 66.33 58.33 8 1.19 1.41
 
注:以上图像左上角的标准色卡其灰度值为200。
位置2连续运行100次结果
位置2连续运行100次结果
位置2连续运行300次结果
位置2连续运行300次结果
位置2连续运行500次结果
位置2连续运行500次结果
位置2连续运行500次结果
位置2连续运行500次结果
次数 梯度均值 梯度最大值 梯度最小值 梯度差 梯度标准差 梯度方差
100 19.81 22 17.67 4.33 0.9 0.81
300 19.83 22 17.67 4.33 0.84 0.7
500 19.69 22 17.67 4.33 0.81 0.65
1000 19.62 22.33 16.67 5.67 0.84 0.71
 
位置3连续运行100次结果
位置3连续运行100次结果
位置3连续运行300次结果
位置3连续运行300次结果
位置3连续运行500次结果
位置3连续运行500次结果
位置3连续运行10000次结果
位置3连续运行10000次结果
次数 梯度均值 梯度最大值 梯度最小值 梯度差 梯度标准差 梯度方差
100 56.11 61 54 7 1.25 1.55
300 55.74 61 53.33 7.67 1.05 1.11
500 55.88 61 53 8 1.3 1.68
1000 55.69 61 51.67 9.33 1.14 1.3
 
位置4连续运行100次结果
位置4连续运行100次结果
位置4连续运行300次结果
位置4连续运行300次结果
位置4连续运行500次结果
位置4连续运行500次结果
位置4连续运行1000次结果
位置4连续运行1000次结果
次数 梯度均值 梯度最大值 梯度最小值 梯度差 梯度标准差 梯度方差
100 23.26 26.67 21.33 5.33 0.85 0.72
300 23.19 26.67 21 5.67 0.93 0.86
500 23.34 26.67 21 5.67 0.76 0.58
1000 23.43 26.67 20.67 6 0.88 0.78
 
以上数据为运行次数前200次采样得到的结果。标准差、方差,可以反应采样数据的均匀性。均值是当前200次采样的平均值。同样的光照环境、光圈环境(即灰度均匀基本一致的情况下),梯度均值越大,表示当前的相机成像时的对比度越好。最大值、最小值,是200次采样中的出现的最大和最小值,差则是最大值-最小值,反应像梯度变化的范围,差值越小,则说明像素控制噪声能力越好,这个值与像素值的大小有关,例如全黑或全白时,其值要小许多,特别当相机饱和全白时,是没有变化的。标准差、方差越小,表示数据越均匀。
如上数据,当灰度值为200的色卡边缘处的梯度值为62左右,而其梯度的差值约为8。而位置2处的梯度则约为19左右,这时的梯度差为4左右,在这种低对比度环境下,则需要考虑将梯度设置成19-4=15以下,才可能保证一定能找到边缘。但是如果将梯度设置为15时,可能会有找不准的情况发生。因为15的梯度值已经是非常小的了。如果图像的边缘对比度只有十几,那么还得想办法提高边缘的对比度才能得到比较稳定的图像效果。
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