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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。

: Y5 T& I: L4 E4 T# w) V1、波长、变焦与否
# ~. T9 k5 a/ x# |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。# }7 Y$ g) P" Q! t2 Y4 y
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。
' }8 y) s! D* N, \1 Z9 |2、特殊要求优先考虑! W. \6 C7 r+ F+ j" `
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。& \" a4 k" C1 U3 O1 g- A( o
! G: n7 f- \: e$ b7 f8 M
3、工作距离、焦距
1 s8 k9 j4 H1 Z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。
. L3 i0 h' ~% ]4、像面大小和像质
( E+ m0 |. f/ G/ Y5 O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。
) E; y  a; E6 X5 f  |$ ]0 \1 g8 k5、光圈和接口$ l. P# {  x7 u( h3 j2 X6 p
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。
7 \0 q6 p0 O" q# e; O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。
- A& z6 y0 ^5 x: g* q1 ^  d6、成本和技术成熟度
% j) b; j9 b$ O, j; l1 Z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。8 l* G2 V& r8 H/ k
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。" U; q: C1 D6 t9 N* t% y8 I9 A$ \8 o$ `

: n) ~* Z% t+ A6 K基本分析如下:! o+ i0 \' b; P  d, g" @
1. 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。' P, L3 x& I& a2 e( x) ?/ x
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。
# w. r4 `9 p8 w3. 工作距离和焦距
+ C- @3 M2 ]' p2 H. s" o成像的放大率M=4.65/(0.05x1000)=0.093# Y* y! r* ]) U9 V- T
焦距f'=L*M/(M+1)=200*0.093/1.093=17mm
/ E' s* Q! W2 U/ T3 `物距要求大于200mm,则选择的镜头要求焦距应该大于17mm。8 S/ j! j8 J" Q
4. 选择镜头的像面应该不小于CCD尺寸,即至少2/3 英寸。
; V; K( V. @/ _5. 镜头的接口要求是C口,能配合相机使用。光圈暂无要求。
1 e  Y- Y7 |7 g/ Q4 x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。
6 D# P7 E* a$ B) m9 d2 b1 ]1 s$ x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。
/ x" V/ r# w. |4 Q
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. K- E5 u+ p, b. x( [8 H6 E

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