教你如何選擇工業相機鏡頭

工業相機鏡頭的選擇過程,是將工業相機鏡頭各項參數逐步明確化的過程。作爲成像器件,工業相機鏡頭通常與光源、相機一起構成一個完整的圖像採集系統,因此工業相機鏡頭的選擇受到整個系統要求的制約。一般地可以按以下幾個方面來進行分析考慮。

教你如何選擇工業相機鏡頭

一、波長、變焦與否 工業相機鏡頭的工作波長和是否需要變焦是比較容易先確定下來的,成像過程中需要改變放大倍率的應用,採用變焦鏡頭,否則採用定焦鏡頭就可以了。 關於工業相機鏡頭的工作波長,常見的是可見光波段,也有其他波段的應用。是否需要另外採取濾光措施?單色光還是多色光?能否有效避開雜散光的影響?把這幾個問題考慮清楚,綜合衡量後再確定鏡頭的工作波長。

二、特殊要求優先考慮 結合實際的應用特點,可能會有特殊的要求,應該先予明確下來。例如是否有測量功能,是否需要使用遠心鏡頭,成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視,但是它卻是任何成像系統都必須考慮的。

三、工作距離、焦距 工作距離和焦距往往結合起來考慮。一般地,可以採用這個思路:先明確系統的分辨率,結合CCD像素尺寸就能知道放大倍率,再結合空間結構約束就能知道大概的物像距離,進一步估算工業相機鏡頭的焦距。所以工業相機鏡頭的焦距是和工業相機鏡頭的工作距離、系統分辨率(及CCD像素尺寸)相關的。

四、像面大小和像質

所選工業相機鏡頭的像面大小要與相機感光面大小兼容,遵循“大的兼容小的”原則——相機感光面不能超出鏡頭標示的像面尺寸——否則邊緣視場的像質不保。

像質的要求主要關注MTF和畸變兩項。在測量應用中,尤其應該重視畸變。

五、光圈和接口

工業相機鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現在的機器視覺中,最終的圖像亮

度是由很多因素共同決定的:光圈、相機增益、積分時間、光源等等。所以爲了獲得必要的圖像亮度有比較多的環節供調整。 工業相機鏡頭的接口指它與相機的連接接口,它們兩者需匹配,不能直接匹配就需考慮轉接。

六、成本和技術成熟度

如果以上因素考慮完之後有多項方案都能滿足要求,則可以考慮成本和技術成熟度,進行權衡擇優選取。

例如,要給硬幣檢測成像系統選配工業相機鏡頭,約束條件:相機CCD 2/3英寸,像素尺寸4.65μm,C口。工作距離大於200mm,系統分辨率0.05mm。光源採用白色LED光源。

基本分析如下:

1. 與白色LED光源配合使用的,鏡頭應該是可見光波段。沒有變焦要求,選擇定焦鏡頭就可以了。

2. 用於工業檢測,其中帶有測量功能,所以所選鏡頭的畸變要求小。

3. 工作距離和焦距

成像的放大率M=#url#(0.05x1000)=0.093

焦距f’=L*M/(M+1)=200*#url#

物距要求大於200mm,則選擇的鏡頭要求焦距應該大於17mm。

4. 選擇鏡頭的像面應該不小於CCD尺寸,即至少2/3 英寸。

5. 鏡頭的接口要求是C口,能配合相機使用。光圈暫無要求。

從以上幾方面的分析計算可以初步得出這個鏡頭的“輪廓”:焦距大於17mm,定焦,可見光波段,C口,至少能配合2/3英寸CCD使用,而且成像畸變要小。按照這些要求,可以進一步的挑選,如果多款鏡頭都能符合這些要求,可以擇優選用。

教你如何選擇工業相機鏡頭 [篇2]

工業相機介紹:

工業相機又俗稱攝像機,相比於傳統的民用相機(攝像機)而言,它具有高的圖像穩定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等,目前市面上工業相機大多是基於ccd(chargecoupled device)或cmos(complementary metal oxidesemiconductor)芯片的相機。ccd是目前機器視覺最爲常用的圖像傳感器。它集光電轉換及電荷存貯、電荷轉移、信號讀取於一體,是典型的固體成像器件。ccd的突出特點是以電荷作爲信號,而不同於其它器件是以電流或者電壓爲信號。這類成像器件通過光電轉換形成電荷包控制工程網版權所有,而後在驅動脈衝的'作用下轉移、放大輸出圖像信號。典型的ccd相機由光學鏡頭、時序及同步信號發生器、垂直驅動器、模擬/數字信號處理電路組成。ccd作爲一種功能器件,與真空管相比,具有無灼傷、無滯後、低電壓工作、低功耗等優點。cmos圖像傳感器的開發最早出現在20世紀70年代初,90 年代初期,隨着超大規模集成電路 (vlsi)製造工藝技術的發展,cmos圖像傳感器得到迅速發展。cmos圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數轉換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上,還具有局部像素的編程隨機訪問的優點。目前,cmos圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、高速傳輸和寬動態範圍等特點在高分辨率和高速場合得到了廣泛的應用。給大家介紹這麼多那麼該如何選擇工業相機?

如何選擇工業相機?

做圖像處理,處理的對像是從工業相機來的圖像,所以,工業相機的選擇是不可缺少而且非常重要的一步。

如何選擇工業相機,首先要弄明白的是自己的檢測任務,是靜態拍照還是動態拍照、拍照的頻率是多少、是做缺陷檢測還是尺寸測量或者是定位、產品的大小(視野)是多少、需要達到多少精度、所用軟件的性能、現場環境情況如何、有沒有其它的特殊要求等。如果是動態拍照,運動速度是多少,根據運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機;而相機的楨率(最高拍照頻率)跟像素有關,通常分辨率越高楨率越低#url#,不同品牌的工業相機的楨率略有不同;根據檢測任務的不同、產品的大小、需要達到的分辨率以及所用軟件的性能可以計算出所需工業相機的分辨率;現場環境最要考慮的是溫度、溼度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的工業相機。

如何選擇工業相機舉例說明:如我們的檢測任務是尺寸測量,產品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水線作業,檢測速度是10件/秒,現場環境是普通工業環境,不考慮干擾問題。首先我們知道是流水線作業,速度比較快,因此選用逐行掃描相機;視野大小我們可以設定爲20mm*12mm(考慮每次機械定位的誤差,將視野比物體適當放大),假如我們能夠取到很好的圖像(比如可以打背光),而且我們軟件的測量精度可以考慮1/2亞像素精度,那麼我們需要的相機分辨率就是20/#url#(像素),另一方向是12/#url#,也就是說我們相機的分辨率至少需要1000*600pixcel,楨率在10楨/秒,因此選擇1024*768像素(軟件性能和機械精度不能精確的情況下也可以考慮1280*1024pixcel),楨率在10楨/秒以上的即可。