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[供应] 广东工业相机镜头如何选择?

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发表于 2020-11-26 14:02:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
工业相机镜头的选择过程,是将工业相机镜头各项参数逐步明确化的过程。作为成像器件,工业相机镜头通常与光源、相机一起构成一个完整的图像采集系统,因此工业相机镜头的选择受到整个系统要求的制约。一般地可以按以下几个方面来进行分析考虑。
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1、波长、变焦与否" k& [* v( t+ k2 r' \# e+ S, }2 A
工业相机镜头的工作波长是否需要变焦是比较容易先确定下来的,成像过程中需要改变放大倍率的应用,采用变焦镜头,否则采用定焦镜头就可以了。
4 u& G" j+ A8 \! B- ?- k7 h% w关于工业相机镜头的工作波长,常见的是可见光波段,也有其它波段的应用。是否需要另外采取滤光措施?单色光还是多色光?能否有效避开杂散光的影响?把这几个问题考虑清楚,综合衡量后再确定镜头的工作波长。+ o& {1 S; I5 g' S
2、特殊要求优先考虑2 ?! {8 g6 y- @
结合实际的应用特点,可能会有特殊的要求,应该先予明确下来。例如是否有测量功能,是否需要使用远心镜头,成像的景深是否很大等等。景深往往不被重视,但是它却是任何成像系统都必须考虑的。
3 C) {+ j6 E6 a) K9 w
8 k# S% j" r! M( V9 E' _6 A3、工作距离、焦距
- ]) m* X$ Y" k1 \* A5 G工作距离和焦距往往结合起来考虑。一般地,可以采用这个思路:先明确系统的分辨率,结合CCD像素尺寸就能知道放大倍率,再结合空间结构约束就能知道大概的物像距离,进一步估算工业相机镜头的焦距。所以工业相机镜头的焦距是和工业相机镜头的工作距离、系统分辨率(及CCD像素尺寸)相关的。
6 T9 j, H- a" m- O' ?& D4、像面大小和像质
, q6 M; y% W3 Y所选工业相机镜头的像面大小要与相机感光面大小兼容,遵循"大的兼容小的"原则——相机感光面不能超出镜头标示的像面尺寸——否则边缘视场的像质不保。像质的要求主要关注MTF和畸变两项。在测量应用中,尤其应该重视畸变。9 M3 i2 Y% X4 A% p( o4 r
5、光圈和接口2 P' ]) B0 m: B5 w; H; h' H
工业相机镜头的光圈主要影响像面的亮度。但是现在的机器视觉中,最终的图像亮度是由很多因素共同决定的:光圈、相机增益、积分时间、光源等等。所以为了获得必要的图像亮度有比较多的环节供调整。
3 W" C' e- P5 a" P工业相机镜头的接口指它与相机的连接接口,它们两者需匹配,不能直接匹配就需考虑转接。0 e6 ^, z1 u7 S% B
6、成本和技术成熟度( t( [0 i( o' d! b1 k
如果以上因素考虑完之后有多项方案都能满足要求,则可以考虑成本和技术成熟度,进行权衡择优选取。
0 J7 u# o* O. G$ y, c例如,要给硬币检测成像系统选配工业相机镜头,约束条件:相机CCD 2/3英寸,像素尺寸4.65μm,C口。工作距离大于200mm,系统分辨率0.05mm。光源采用白色LED光源。
8 b' I4 k# o& @! r1 y
  {& r' ~6 b' e2 d  c' y- ?基本分析如下:
; ~1 q8 m& A% Y8 ~$ c4 T2 R& ]% k1. 与白色LED光源配合使用的,镜头应该是可见光波段。没有变焦要求,选择定焦镜头就可以了。
" M. \2 o- b  H6 f2. 用于工业检测,其中带有测量功能,所以所选镜头的畸变要求小。2 W; H, z1 ~9 n1 O/ l
3. 工作距离和焦距+ d6 W) t. @' f+ q' H, i& x$ K  ?
成像的放大率M=4.65/(0.05x1000)=0.0933 J2 F3 G3 a2 i$ n+ ~, |& D& |
焦距f'=L*M/(M+1)=200*0.093/1.093=17mm
1 p/ u5 V) x' A物距要求大于200mm,则选择的镜头要求焦距应该大于17mm。) J+ M6 h! O& K
4. 选择镜头的像面应该不小于CCD尺寸,即至少2/3 英寸。
, h. z, {6 ~1 H  X/ s7 g5. 镜头的接口要求是C口,能配合相机使用。光圈暂无要求。& P6 {2 V: j" h( R- B9 Z! K
从以上几方面的分析计算可以初步得出这个镜头的"轮廓":焦距大于17mm,定焦,可见光波段,C口,至少能配合2/3英寸CCD使用,而且成像畸变要小。按照这些要求,可以进一步的挑选,如果多款镜头都能符合这些要求,可以择优选用。$ ~0 v* O+ d7 [) ~$ d/ {
四元数致力于运动控制、图像与视觉传感等工业自动化技术的研发和应用,产品广泛应用于印刷设备、模切设备、贴合设备、多轴数控设备、机械手、电子加工和检测设备、激光加工设备、抛光机械生产自动化等工业控制领域。0 E2 ^) d/ F+ M9 Q0 {& \

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