本期向大家介紹一下工業(yè)相機(jī)的選擇和介紹一些好用的圖像采集軟件。

都是我個(gè)人的這段時(shí)間的一些總結(jié)，主要針對(duì)業(yè)余愛(ài)好者，希望幫到大家。

(這不局限于生物顯微領(lǐng)域，任何需要工業(yè)相機(jī)或圖像采集的領(lǐng)域都可以以此為參考)

最近在玩顯微鏡，想到需要拍照，所以就買(mǎi)了一臺(tái)三目顯微鏡。剛開(kāi)始的時(shí)候，是想著買(mǎi)個(gè)轉(zhuǎn)接環(huán)，然后接上微單相機(jī)進(jìn)行拍照的，感覺(jué)這樣畫(huà)質(zhì)會(huì)很好，但是實(shí)際過(guò)程中，總是很不方便，所以總結(jié)一個(gè)文章，跟大家分享一下我的經(jīng)驗(yàn)。

目前拍攝或者采集顯微圖像大致有這三個(gè)辦法：

方法一：用轉(zhuǎn)接環(huán)接微單相機(jī)，然后裝到顯微鏡的第三目上，這樣可以拍到不錯(cuò)的圖像。但缺點(diǎn)也是比較明顯的，一個(gè)相機(jī)的體積大，預(yù)覽不方便，如果想在電腦上實(shí)時(shí)看，還需要裝微單相機(jī)對(duì)應(yīng)的專用軟件。另一個(gè)缺點(diǎn)就是顯微鏡焦平面并沒(méi)有針對(duì)APS-C或者全畫(huà)幅來(lái)設(shè)計(jì)的，所以會(huì)看到相機(jī)的畫(huà)面只有中間有圖像，四周多半是黑的。效果如下圖（圖片來(lái)自淘寶）：

方法二：有一些文章介紹，是在目鏡的鏡筒處夾個(gè)手機(jī)支架進(jìn)行拍攝，俗稱“目鏡后拍攝”（玩天文攝影的估計(jì)對(duì)這個(gè)名詞也不陌生），肉眼觀察到的圖像，幾乎就是手機(jī)拍到的圖像。但缺點(diǎn)也很明顯，除了跟相機(jī)一樣只有中間部分有一圈圖像外，還有一個(gè)缺點(diǎn)就是很難對(duì)準(zhǔn)光軸，而且也不能直接在電腦上觀察，只能拍完之后，用數(shù)據(jù)線傳到電腦上，無(wú)法實(shí)時(shí)采集，同樣是十分不方便的。如下圖（圖片來(lái)自淘寶）：

方法三：工業(yè)相機(jī) + 圖像采集軟件，是比較完美的方案，雖然畫(huà)質(zhì)不是最好（相對(duì)于相機(jī)），但是真的很方便，同時(shí)也不影響肉眼觀察目鏡?，F(xiàn)在很多工業(yè)相機(jī)都采用SONY Exmor傳感器了，畫(huà)質(zhì)非常的好，已經(jīng)不是舊時(shí)代那種傻瓜攝像頭了。非常有代表性的傳感器，IMX334和IMX178，其中IMX334是為數(shù)碼相機(jī)和工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的，IMX178是專為高質(zhì)量圖像、視頻捕捉、醫(yī)療成像設(shè)計(jì)的。唯一缺點(diǎn)就是，大部分高端產(chǎn)品，需要單獨(dú)安裝DirectShow驅(qū)動(dòng)，否則很多通用軟件都無(wú)法識(shí)別它們，文章后面會(huì)提及到。

本文也是根據(jù)工業(yè)相機(jī) + 圖像采集軟件的大方向進(jìn)行分享。

提示：估計(jì)大家肯定遇到一個(gè)情況，就是買(mǎi)來(lái)的工業(yè)相機(jī)，軟件沒(méi)有識(shí)別出來(lái)，這個(gè)后面會(huì)進(jìn)行講解。

第一部分：咱們先看看工業(yè)相機(jī)的選擇

工業(yè)相機(jī)分類有很多種，按USB接口分類，按用途分類，按色彩分類，總之一大堆，讓入門(mén)的人非常暈乎，大家可以直接參考我以下的幾點(diǎn)去買(mǎi)就行。

1. 優(yōu)先選擇USB3.0接口，C/CS卡口，600萬(wàn)像素以上，支持DirectShow驅(qū)動(dòng)（簡(jiǎn)稱DShow），彩色，輸出格式支持MJPEG、RGB、IYUV的（否則分辨率大了，會(huì)有很大延時(shí)）。

2. 圖像傳感器是Sony還是別的，主要看自己錢(qián)包了，Sony傳感器的產(chǎn)品都上1000以上的，這很正常，不過(guò)畫(huà)質(zhì)是真的很好。

3. 不支持DirectShow驅(qū)動(dòng)的，一概不要，因?yàn)楹芏嘬浖恢С諫enICam、USB3 Vision、GigE Vision這些高級(jí)協(xié)議。如果攝像機(jī)不支持DirectShow，那就只能局限于使用商家提供的軟件或者很貴的高級(jí)軟件了(如HALCON、Teledyne DALSA)，高端軟件除了貴，用起來(lái)也比較復(fù)雜，不太適合入門(mén)。

4. 如果輸出格式只支持BayerRG8 / BayerRG 10就要注意了，用第三方軟件的時(shí)候可能會(huì)延時(shí)很大，只有用廠家配的軟件才能流暢，可能因?yàn)檫@是raw格式，進(jìn)到第三方軟件后會(huì)額外花費(fèi)時(shí)間來(lái)轉(zhuǎn)換圖像。如果不清楚，一定要先問(wèn)問(wèn)商家再購(gòu)買(mǎi)。

這里分享一個(gè)小知識(shí)：一般的攝像機(jī)、攝像頭，例如平時(shí)用來(lái)視頻聊天那種，無(wú)論是USB2.0還是USB3.0，都支持UVC協(xié)議，這種攝像頭都是即插即用免驅(qū)動(dòng)的。但是呢，工業(yè)攝像頭算是比較高級(jí)的玩意，廠家都做了自己的特色功能，UVC協(xié)議無(wú)法滿足所需的功能，所以一般都會(huì)提供自家的SDK給軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，就導(dǎo)致很多軟件無(wú)法識(shí)別它們的攝像機(jī)了，實(shí)力比較強(qiáng)的廠家會(huì)出一個(gè)兼容DirectShow的橋接驅(qū)動(dòng)的，只要裝上，就可以用各種軟件進(jìn)行圖像采集，甚至可以用Potplayer這種視頻播放器來(lái)播放攝像機(jī)的圖像。對(duì)于我個(gè)人來(lái)說(shuō)，不支持DirectShow驅(qū)動(dòng)的相機(jī)，我都不選擇了，因?yàn)橹С諫enICam協(xié)議的專業(yè)軟件都太貴，一般用戶都沒(méi)有必要，還不如投多點(diǎn)預(yù)算到顯微鏡本身或者物鏡上。

下圖是我這段時(shí)間用過(guò)的攝像機(jī)：

從左到右分別是 TOUPCAM（圖譜）的E3ISPM06300KPB、奧微思高清攝像頭（USB輸出是1080p的，據(jù)商家介紹是個(gè)松下的傳感器）、RisingCam（瑞神）的XCAM4K8MPA（自帶LINUX系統(tǒng)，可以獨(dú)立工作）。

體積最小的那個(gè)是大恒的水星1代MER-630-60UC3-L。

現(xiàn)在用得最多的是ToupCam和RisingCam的，因?yàn)樗鼈兊尿?qū)動(dòng)實(shí)在太好用，設(shè)計(jì)得跟相機(jī)差不多，幀率也非常的理想。

其中TOUPCAM E3ISPM06300KPB和大恒MER-630-60UC3-L是純USB3.0的，都比較小巧，只有一個(gè)手心大小，大恒那個(gè)算得上是迷你了?？聪聢D：

然后看看奧微思和RisingCam的相機(jī)，我買(mǎi)的是自帶系統(tǒng)的，但也可以USB輸出，RisingCam這個(gè)某些時(shí)候也是方便的，直接插上顯示器和12V電源就能用，但是體積和重量比較大，所以很少用。他們更適合單機(jī)運(yùn)行，直插HDMI顯示器，而非插USB?？聪聢D：

下面推薦幾個(gè)USB攝像機(jī)的型號(hào)，全新是挺貴的，大家可以去閑魚(yú)蹲一下二手：

1. ToupCam（圖譜）E3ISPM06300KPB 、 E3ISPM06300KPA；

2. RisingCam（瑞神）E3CMOS06300KPB、E3CMOS06300KPA；

3. 鳳凰MC-D630U(C)；

4. 凱諾E3ISPM06300KPB、E3ISPM06300KPA；

以上都是都是SONY IMX178系列的，630萬(wàn)像素性價(jià)比高，但大家也可以選更高像素的型號(hào)，他們的DSHOW驅(qū)動(dòng)界面都一樣，感覺(jué)是OEM產(chǎn)品，非常好用，參數(shù)的標(biāo)識(shí)都很接近微單相機(jī)，如下圖所示 (以圖譜為例，因?yàn)槲业南鄼C(jī)就是它)：

還要注意一下，店內(nèi)商家標(biāo)的型號(hào)都比較混亂，需要跟商家溝通清楚，不想折騰的可以直接按我上面說(shuō)的型號(hào)來(lái)買(mǎi)。

網(wǎng)上還有一個(gè)叫Oeabt的，OsCam系列，挺貴，也是支持DSHOW，但沒(méi)有標(biāo)明是什么傳感器的，有興趣的也可以看看。

下面這些是次選，價(jià)格稍較便宜，雖然沒(méi)什么特殊功能，但感覺(jué)也不錯(cuò)：

1. 奧微思HDMI3860，傳感器是松下的，USB輸出是1080p，UVC協(xié)議，即插即用；

2. 奧微思4KUHD2，SONY傳感器，USB輸出1080p 25幀、4K 15幀，UVC協(xié)議，即插即用；

下面幾款需要酌情購(gòu)買(mǎi)，因?yàn)橛悬c(diǎn)小問(wèn)題還沒(méi)解決，希望廠家能更新驅(qū)動(dòng)解決：

1. 大恒水星1代2代（MER-XXX / MER2-XXX），雖然支持DSHOW驅(qū)動(dòng)，但只支持Bayer格式輸出，用HALCON或者第三方OPENCV開(kāi)發(fā)的軟件，讀取圖像會(huì)很大的延時(shí)，基本上用不了，所以基本只能用大恒提供的專用軟件（如果其他玩家有好的選擇，請(qǐng)介紹一下）；

2. ?？禉C(jī)器人全系列的攝像頭，官方?jīng)]提供DSHOW驅(qū)動(dòng)，只能用?？倒俜降能浖?，或者支持GENICAM協(xié)議的軟件，那就要花比較多的錢(qián)去買(mǎi)軟件了，例如HALCON之類，操作比較復(fù)雜，不太適合一般玩家，所以需要酌情考慮；

3. RisingCam XCAM4K8MPA，它的USB輸出支持UVC協(xié)議，用第三方軟件的時(shí)候幀率一般，有點(diǎn)卡，USB輸出的時(shí)候只能自動(dòng)曝光，無(wú)法手動(dòng)曝光。

畢竟我個(gè)人買(mǎi)不了這么多相機(jī)來(lái)一個(gè)個(gè)測(cè)試了，其他品牌的相機(jī)需要大家自行去嘗試，反正最基本的一點(diǎn)就是要支持DirectShow或UVC驅(qū)動(dòng)，這樣可玩性才高。

第二部分：帶大家簡(jiǎn)單了解一下圖像采集軟件

只要攝像機(jī)支持DirectShow驅(qū)動(dòng)，就有很多選擇，這里主要列舉便宜的或者免費(fèi)的，例如明美的MShot Image Analysis System、AMCap、JCameraPro、Camera Measure、S-EYE、PotPlayer（放不了連接，所以自行百度吧，都能找到的）。

其中PotPlayer是一款視頻播放器，但它的確是可以打開(kāi)DirectShow或UVC驅(qū)動(dòng)的攝像頭的，還能截圖呢，如果沒(méi)有任何要求，只想看到畫(huà)面和簡(jiǎn)單截圖一下，直接PotPlayer也是可以的。

我這次選JCameraPro進(jìn)行講解，因?yàn)榻缑姹容^現(xiàn)代，而且操作簡(jiǎn)單，畫(huà)面十分流暢，功能足夠個(gè)人做顯微圖像采集和測(cè)量了。另外，它的界面都是矢量方式繪制的，在4K/2K顯示器下都不會(huì)模糊和錯(cuò)亂，畫(huà)面非常清晰。

這款軟件十分有趣，雖然是個(gè)收費(fèi)軟件，但它非注冊(cè)的情況下（免費(fèi)模式下），是能全功能、且是無(wú)限期使用的，只有一些無(wú)關(guān)痛癢的限制，例如有一個(gè)啟動(dòng)廣告，只有7秒而且不會(huì)阻塞主界面的操作，另外就是錄像限制了30秒，測(cè)量工具限制了創(chuàng)建數(shù)量4個(gè)，其他都基本沒(méi)有限制了，所以就算不注冊(cè)，也等于免費(fèi)了。就算注冊(cè)也不貴，價(jià)格挺親民，好像就幾十元。哦，還有，它竟然支持WIN7 64位。

軟件的界面設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)潔，上方為菜單，主要是一些幫助文檔和全局設(shè)置，如下圖（gif）：

而右邊就是一些常用功能，包括攝像頭的啟動(dòng)停止、色彩設(shè)置、DirectShow設(shè)置、圖片加載、輔助線、圖像處理、測(cè)量工具等。如下圖（gif）：

這里需要提醒一下，如果在設(shè)備列表中，找不到自己的USB攝像機(jī)，很可能是沒(méi)裝上相機(jī)的DirectShow驅(qū)動(dòng)，每個(gè)廠家的相機(jī)的驅(qū)動(dòng)是不通用的，所以要問(wèn)商家或者廠家要一份USB相機(jī)的DirectShow驅(qū)動(dòng)，如果是ToupCam或者RisingCam，也可以到這里下載：https://www.jfirmware.com/help （只能站內(nèi)鏈接，自己手動(dòng)復(fù)制粘貼到瀏覽器吧）

安裝驅(qū)動(dòng)后，一般的軟件都能見(jiàn)到相機(jī)列表，我安裝了大恒和ToupCam的驅(qū)動(dòng)后，相機(jī)才出現(xiàn)在列表中，如下圖：

雖然是個(gè)簡(jiǎn)單的軟件，但竟然提供了波形圖，這個(gè)可以方便用戶調(diào)整色彩和手動(dòng)調(diào)整白平衡。如下圖：

接著，最常用的可能就是截圖工具和錄像工具了，很神奇的是這兩個(gè)工具都是多實(shí)例方式的，用戶可以同時(shí)打開(kāi)多個(gè)實(shí)例窗口一起使用，例如用戶可以一邊進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)截圖，一邊可以手動(dòng)截圖，互不干擾。如下圖：

最后，這個(gè)軟件還提供了簡(jiǎn)單的測(cè)量工具，可以簡(jiǎn)單地量一下細(xì)胞啊電路寬度長(zhǎng)度什么的，反正各種各樣的測(cè)量工具，不多，但夠用。使用也很簡(jiǎn)單：

步驟1：先點(diǎn)開(kāi)"顯示比例尺"，如下圖（gif）:

步驟2：放一把測(cè)微尺到顯微鏡下，然后調(diào)整一下比例尺，我的測(cè)微尺上寫(xiě)著1DIV = 0.01mm，也就是1格=10um，我把比例尺調(diào)整為10格，也就是100um，同時(shí)雙擊端點(diǎn)是可以進(jìn)行精確的調(diào)整，看下圖：

步驟3：放標(biāo)本上去，開(kāi)始用各種測(cè)量工具測(cè)量，數(shù)值都是自動(dòng)計(jì)算的，非常方便，看下圖，我隨便拉了幾個(gè)測(cè)量工具：

好了，其他功能大家自行去探索吧，挺好用的一款軟件。

工業(yè)攝像機(jī)和軟件就介紹到這里先，其實(shí)關(guān)鍵就是要買(mǎi)個(gè)靠譜的USB攝像機(jī)，然后裝上DirectShow的驅(qū)動(dòng)，軟件的選擇比較多，大家可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行選擇就好。

謝謝各位觀看~，希望能幫到各位。