机器视觉小课堂:选择工业用相机和镜头,不再犯难

工控砖家2019年2月27日
本文呢,主要介绍如何选择相机与对应的镜头。

相机和镜头是机器视觉中重要的组成部分,合适的相机和镜头决定了系统的好坏。但是大部分的小伙伴们对如何选择工业用相机和合适的镜头上犯了难。

这不?小编就带来了选型的私家珍藏,本文呢,主要介绍如何选择相机与对应的镜头。

01
图像获取—-最佳视野

最佳视野(FOV):让视觉系统“关心”的部分尽可能“充满”视野。通俗来说,FOV越小越“好”。


相机分辨率相同视野越小系统精度越高 视野相同相机分辨率越高系统精度越高

02
图像获取—-高系统精度

系统精度(System accuracy):

X方向系统精度(X方向象素值)= 视野范围(X方向)/ CCD芯片象素数量(X方向)

Y方向系统精度(Y方向象素值)= 视野范围(Y方向) / CCD芯片象素数量(Y方向)

*在选择相机时,特别是进行尺寸测量的场合,为了提高系统的稳定性,一般要求视觉系统的理论精度大于实际精度

例如:

采用视觉系统测量圆孔的直径,圆孔大小为4±0.1mm,测量精度为0.02mm,视觉系统水平方向的视野为5mm。

Step 01 精度扩大: 选择4个像素对应0.02mm—>视觉系统精度扩大到0.02mm/4像素=0.005mm/pixel

Step 02计算最小分辨率: 相机水平方向像素数量≥水平方向视野/水平方向精度=5mm/0.005mm/pixel=1000pixel

Step 03 确定相机:选择1280*1024分辨率 130W像素的相机即可。

03
图像获取.—-成像清晰

成像清晰:

确定图像中所要检测的部分处于清晰的焦距之内
当图像中检测部分不处于同一焦平面时,需要考虑镜头的景深


每一款镜头都有固定的“最短焦距”。 每一款镜头相对于固定的光圈,都有自己固定的景深。
缩小光圈可以加大景深,同时为保证正确曝光需要提高光强。 小光圈拍照,可以使图像获得更多“细节”,图像效果更好。

04
图像获取—-避免畸变

避免畸变(在定位及高精度测量的系统中,镜头畸变的影响尤其重要)


使用远心镜头 进行系统标定,进行图像校正

05
图像获取—- 待测部分反差最大化

对于一个视觉系统来说,“黑白分明”的图像才是好图像—->选择适合的光源


06
图像获取. 小结

1.获得完美图像的要素及控制因素
2.高系统精度—>视野、相机分辨率
3.清晰成象—>镜头、光源
4.避免畸变—>镜头、系统标定
5.保持待测物体在成象中大小一致—>视野、拍照角度、待测物位置
6.反差最大化—>光源
7.恰当的照明与曝光—>光源、镜头

来源:工控帮

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