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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。

6 r! D7 ]& d# Y, B1、波长、变焦与否
% }, P. A7 V5 [6 l3 @% h6 c1 M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。" i5 R( _& I0 B' y& h, Z
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。3 u4 {+ R1 ^4 w) h6 N* S# z+ o4 r
2、特殊要求优先考虑7 `, y. U) Q3 Z, H4 v& D0 ~* S' O
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。+ A9 X/ t* N* H

6 `! n% P; ^6 t8 G3、工作距离、焦距6 _# I- g8 q7 F4 p% l
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。9 s* t1 Q0 i$ n. d" c
4、像面大小和像质
- L0 y( `& Z( m7 B; l0 z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。
' G& H# e9 i& o8 y) F, }5、光圈和接口& y6 w+ |6 p  |1 H6 Z
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。
+ p2 \6 G% H6 N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。
; O2 z1 G! E8 i4 A+ R: E/ j: v' h' P6、成本和技术成熟度
& T$ ?- @) }6 W' L2 p- i; [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。
  t) O! f5 P' ]1 W, X+ s# Z- n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。
) l* L; Q+ @* ^9 I1 l4 i2 @4 z' B! |; H9 W/ p5 x; m0 n
基本分析如下:
( t- f  t9 N4 n2 |" w1. 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。
0 @! x7 r# Q# N; _0 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。$ H' _4 `8 }2 d
3. 工作距离和焦距
# c0 v9 j3 w- O9 A, f3 p2 m成像的放大率M=4.65/(0.05x1000)=0.093
% g  D& \2 @/ F6 j% D6 k1 A- e焦距f'=L*M/(M+1)=200*0.093/1.093=17mm% g: S7 Y* O; L
物距要求大于200mm,则选择的镜头要求焦距应该大于17mm。
( C: d; a3 ^3 \- |& `4. 选择镜头的像面应该不小于CCD尺寸,即至少2/3 英寸。0 T, u' V# g' a3 H
5. 镜头的接口要求是C口,能配合相机使用。光圈暂无要求。
( E  ?/ L+ v# f3 [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 M5 K" }- h8 D( K5 v9 D5 y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。; q6 n  z/ w$ h: F8 i: w; I
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