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机器视觉镜头选型注意事项

供稿:中国工控网 2016/7/25 9:41:58

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  • 关键词: 机器视觉 机器视觉镜头
  • 摘要:在整个机器视觉系统中,机器视觉镜头是图像采集部分的重要成像部件,因此机器视觉镜头选型的正确与否至关重要。本文以下几个方面来分析下机器视觉镜头选型注意事项。

  在整个机器视觉系统中,机器视觉镜头是图像采集部分的重要成像部件,因此机器视觉镜头选型的正确与否至关重要。本文以下几个方面来分析下机器视觉镜头选型注意事项:

一、客户特殊要求

  一般要首选考虑客户对机器视觉镜头的特殊要求,比如:在机器视觉镜头与工件之前有没有加入其它器件(透镜、反光镜片、玻璃)、机器视觉镜头的工作环境等。

  主要有以下几点需要先确认:

  1、对安装空间有限制要求的:机器视觉镜头的大小、长度及其他参数;

  2、固定相机悬挂镜头:比如,有些相机悬挂不了比较重的机器视觉镜头;

  3、摄像系统需要运动:速度过快的话,因为惯性,摄像系统有可能会偏移;

  4、对光谱响应有特殊要求的:比如,对于紫外环境,普通的玻璃镜头会吸收几乎所有紫外光;

  5、是否需要在机器视觉镜头上加光源:根据场景环境,对于需要增加亮度的,则要添加光源。如果是同轴镜头的话,可以安装点光源;

  6、价格要求;

  7、机器视觉镜头的工作环境;

  8、是否有其他特殊构件;

二、是否需要用远心镜头

  对于精密测量系统需要选用远心镜头。远心镜头最主要的功能就是克服透视相差(成像时由于距离不同而造成的放大倍数不一致现象)的影响,使得检测目标在一定范围内运动时得到的尺寸数据几乎不变。一般情况下,远心镜头都是固定焦距和工作距离的,而且有些远心镜头的体积很大,有的重量会超过十斤,需要详细了解客户对视场大小、工作距离、空间限制、和运动控制的要求,之后才能确定需要的镜头型号规格。一般的表面缺陷检测、有无判断等对物体成像没有严格要求时,选用畸变小的远心镜头。

三、机器视觉镜头的景深

  有些特殊要求的视觉系统需要景深比较大的镜头。例如,有些检测或测量中必须必须将工业相机成一定角度且要求整个物体成像清晰;被测目标不在同一个平面上,这就需要考虑镜头的景深。焦距越短,景深越大;光圈越小,景深越大;镜头离物体的距离越远,景深越大;小光圈和良好的光线使聚焦更简单,但是小光圈会丧失物体的精细结构。相机芯片像元越大景深越大。

四、机器视觉镜头的芯片尺寸

  每种机器视觉镜头都只能兼容芯片不超过一定尺寸的相机。因此选择机器视觉镜头时一定要先确定工业相机的芯片尺寸,为了保证整幅图像的质量,机器视觉镜头的最大适配芯片尺寸必须大于与之配套的芯片尺寸,否则会引起严重的畸变和相差。

五、机器视觉镜头的接口

  机器视觉镜头接口和相机接口都分为C、CS、F和其他更大尺寸的接口类型。相机和镜头是互补的,即C接口的相机只能用C接口的镜头。

六、机器视觉镜头的焦距

  镜头的焦距主要对视场、工作距离有较大影响。在确定机器视觉镜头焦距之前必须先确定视场、工作距离、相机芯片尺寸等因素。

七、机器视觉镜头的畸变

  畸变是视野中局部放大倍数不一致造成的图像扭曲。由于受制作工艺的影响,镜头畸变是不可避免的,镜头越好畸变越小。一般在精密测量系统等精度要求高的情况下,必须考虑机器视觉镜头的畸变。


审核编辑(王静)
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