AVT Stingray F-033B性能测试-有镜头单像素灰度测试

石鑫华视觉

AVT Stingray F-033B性能测试-有镜头单像素灰度测试
AVT Stingray F-033B是一款1394B接口的30万像素CCD工业相机。紧凑的体积，带图像预处理，是中等价位方案的理想选择。图像传感器为SONY ICX414，1/2’逐行全局快门CCD传感器。分辨率656 x 492，像元大小9.9×9.9微米，最大帧率84FPS，镜头接口C接口，数据接口1394B（可菊花链）火线接口。

测评硬件平台：

                               
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测试硬件如上图所示，包含了以下硬件：
工业镜头：无
工业相机：AVT Stingray F-033B
图像采集卡：双通道PCI-E LSI 1394B+1394A卡
机器视觉光源：环形光源-12030-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：

                               
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AVT Stingray F-033B-侧面Stingray系列标识

                               
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AVT Stingray F-033B-侧面ALLIED Vision Technologies标识

                               
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AVT Stingray F-033B产品基本信息

                               
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AVT Stingray F-033B支持菊花链的1394B双接口以及触发等接口

                               
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Computar M5018-MP2

测试软件为石鑫华视觉编写的相机性能测试软件。下面来看测试结果数据：

                               
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位置1连续运行1000次结果

                               
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位置1连续运行3000次结果

                               
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位置1连续运行5000次结果

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	205.18	206.67	203.78	2.89	0.55	0.3
3000	205.24	207	203.56	3.44	0.53	0.28
5000	205.3	207	203.11	3.89	0.45	0.21

注：以上图像左上角的标准色卡其灰度值为200。

                               
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位置2连续运行1000次结果

                               
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位置2连续运行3000次结果

                               
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位置2连续运行5000次结果

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	59.89	60.89	59.11	1.78	0.28	0.08
3000	59.9	60.89	58.78	2.11	0.28	0.08
5000	59.84	60.89	58.78	2.11	0.29	0.08

                               
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位置3连续运行1000次结果

                               
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位置3连续运行3000次结果

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	120.44	121.67	119.11	2.56	0.38	0.14
3000	120.52	121.78	119.11	2.67	0.42	0.18

                               
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位置4连续运行1000次结果

                               
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位置4连续运行3000次结果

                               
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位置4连续运行5000次结果

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	44.5	45.33	43.78	1.56	0.24	0.06
3000	44.52	45.44	43.67	1.78	0.25	0.06
5000	44.53	45.44	43.44	2	0.26	0.07

                               
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位置5连续运行1000次结果

                               
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位置5连续运行3000次结果

                               
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位置5连续运行5000次结果

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	19.23	19.78	18.56	1.22	0.18	0.03
3000	19.21	19.89	18.56	1.33	0.2	0.04
5000	19.22	19.89	18.56	1.33	0.19	0.04

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。像素均值是当前200次采样的灰度值的平均值。最大值、最小值，是分析过程中出现的最大和最小值，灰度差则是最大值-最小值，反应像素跳变的范围，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。
灰度差、方差等，与当前的灰度值大小（强度）有关，一般来讲，较小的强度值（如接近0），或者完全饱和的强度值（255），都有较小的灰度差和方差、标准差等。通过以上数据可以看到，AVT Stingray F-033B工业相机，当连接工业镜头时，在灰度值为200左右，像素灰度差在4个灰度级以内。标准差为0.6以下，方差为0.3以下。而当灰度值为20左右时，则像素灰度差只有1.33的灰度级差距，标准差仅0.2以内，方差仅0.04以内。而且从上面的数据也可以看到，最白的一区灰度值为205左右，而最黑的5区的灰度值则为19，也可以看到AVT Stingray F-033B相机，可以将白色的表现的更白，而将黑色的表现的更黑。因此理论上，其可以获得更好的图像效果。以下数据为Basler Aca640-120gm工业相机在1区的灰度值测量：

次数	像素均值	像素最大值	像素最小值	像素灰度差	像素标准差	像素方差
1000	203.57	206.78	200.56	6.22	0.94	0.89
3000	203.15	206.78	200.33	6.44	0.94	0.87
5000	202.95	206.78	200	6.78	0.88	0.77
7000	202.93	206.78	199.56	7.22	0.84	0.71

对比AVT Stingray F-033B相机，其灰度跳变在测量5000次时，只能控制在7灰度级以内。而标准差接近1，标准差也达到了0.8左右。数据表现均不如AVT的Stingray F-033B工业相机。当然AVT的Stingray F-033B工业相机，成本上也会有比较大的差别，这也证明了一分钱一分货，要想获得更好的图像质量，需要花更多的票子才可以得到。