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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。
" j; o8 E- r( E* r) g/ n
1、波长、变焦与否
1 y( {/ ^+ ^, F: K! K1 b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。6 n! H# _* ~7 O1 |; [
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。0 I! d+ e$ ]3 Q+ J( q4 ]
2、特殊要求优先考虑5 f% m. \, o" h8 h  G
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。
0 U0 l+ t) }" @9 h
! |. f$ c6 [- P- K) s% q; W3、工作距离、焦距
0 S1 m1 Y1 l7 P% |* e5 \: U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。5 Y, L2 d& I+ B; L8 ]
4、像面大小和像质
& r7 L7 m  `% ^1 _* G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。/ I) j0 J7 |  |% e
5、光圈和接口0 s" m- F) s9 M2 W
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。
/ u' O9 }2 T$ e- Q/ w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。
! ?' X/ Q2 z- ]0 c" I6、成本和技术成熟度) R1 [  m4 _, _
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。, z$ j8 c1 }8 e2 I6 F
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。' U9 d& t6 W- ~9 l, q. ]* j

; |8 S+ W, |, q+ @基本分析如下:
" ]' _3 d+ Y, J  g1. 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。5 p/ U2 N8 F1 H7 W# y. m9 w
2. 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。* M8 z3 b. D; x0 m6 o! ]
3. 工作距离和焦距" Z/ w7 u+ R8 q6 [% d
成像的放大率M=4.65/(0.05x1000)=0.093
& M+ V: P; I0 S2 V2 J: x$ [焦距f'=L*M/(M+1)=200*0.093/1.093=17mm
( |8 `% t8 `: I$ V6 L% P: K- h* w物距要求大于200mm,则选择的镜头要求焦距应该大于17mm。' ^0 r% h7 G& l9 _! A8 c
4. 选择镜头的像面应该不小于CCD尺寸,即至少2/3 英寸。. ?. O5 Y6 j2 A9 h1 o3 v* Q5 ~
5. 镜头的接口要求是C口,能配合相机使用。光圈暂无要求。
5 K0 f. X8 @8 @  K) W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。
: n" M0 ^/ C& T" \3 N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。) i* p' X) g8 }
6 k) b5 x: H" W+ k* F2 W

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