机器视觉工程师必看!相机与镜头选择指南 打造高效视觉系统 (机器视觉工程师前景如何)

相机和镜头是机器视觉系统中的重要组成部分,选择合适的相机和镜头决定了系统的优劣。

相机选择

相机选择主要包括两个方面:线阵相机的选择和面阵相机的选择。

相机参数

在选择相机之前,需要了解一些与相机相关的参数:

  1. 分辨率(相机的传感器成像大小):如 1024pixelx1024pixel
  2. 帧率(面阵相机):每秒能拍摄的图像张数
  3. 行频(线阵相机):每秒采集的图像行数
  4. 像元尺寸:传感器上一个物理像元的尺寸,如 7.4umx7.4um
  5. 传感器尺寸:像元尺寸乘以分辨率
  6. 焦距:平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离
  7. 物距:物体到透镜光心的距离
  8. 光学放大倍率:一般为固定值,如 0.35倍-2.25倍或 0.75倍-4.5倍
  9. 曝光时间:快门打开的时间
  10. 视场角:最边缘的入射光线在镜头中心组成的角度
  11. 靶面尺寸:传感器成像的大小
  12. 精度:传感器一个像素所代表的实际物体的尺寸
  13. 景深:成像清晰的被摄物体前后距离范围

线阵相机

线阵相机适合拍摄高速运动的物体,一般建议40km/h 以上运动的物体可以使用线阵相机。选择线阵相机需要注意以下参数:

  1. 成像物体的尺寸(AxB,单位:mm)
  2. 相机采集速度:V/D(用来确定行频)
  3. 相机成像尺寸(A/D,用来确定相机成像尺寸)

面阵相机

面阵相机适合拍摄低速运动的物体,一般建议 40km/h 以下运动的物体可以使用面阵相机。选择面阵相机需要注意以下参数:

  1. 成像物体的尺寸(AxB,单位:mm)
  2. 成像视场:2Ax2B(预留余量)
  3. 相机水平成像尺寸:A/D
  4. 相机垂直成像尺寸:B/D
  5. 相机成像尺寸:大于 A/D 和 B/D 的尺寸
  6. 曝光时间:曝光时间<D‘/V(D‘为重新确定的精度)

镜头选择

有了相机,没有镜头是不行的。选择镜头需要注意以下参数:

  1. 放大率:F=像元尺寸/精度
  2. 焦距:工作距离放大率/(放大率+1)
  3. 靶面直径:相机像元尺寸x相机的水平或垂直像素数

在选择镜头时,还要注意视场角。(假设市场大小为 2Ax2B)

相机和镜头选择注意事项

在选择工业数字相机时,物体成像的速度必须充分考虑好。对于静止或缓慢移动的物体,面阵工业相机最适合。对于快速移动的物体,当对运动的物体使用一个面阵工业相机时,需要考虑在曝光时间当中处于工业相机当中的运动对象数量,还需要考虑物体上能用一个像素表征的最小特征,也就是对象分辨率。在采集运动物体的图像的拇指规则就是曝光必须发生在采集物体移动量小于一个像素的时间内。

以上就是机器视觉中相机和镜头选择的相关内容,希望对您有所帮助。

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