Halcon學習 光源 鏡頭 相機選型

2021-10-05 12:42:43 字數 2568 閱讀 2117

機器視覺中光源的目的是使被測物的重要特徵顯現出來,而抑制不需要的特徵。

背光照明:通常用於機械零件的外形尺寸測量、電子零件、ic晶元形狀檢測、膠片的汙跡檢測、透明物體的劃痕檢測等。

環形光源:適合用於邊緣檢測、金屬表面的刻字和損傷檢測,也可用於電子零件、塑膠成型零件上的文字檢查,可有效去除因小型工件表面的區域性反射造成的影響。

同軸光源:主要用於檢測物體的平整光滑表面的碰傷、劃傷、裂紋和異物。適宜於反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、鏡片等表面的劃痕檢測,晶元和矽晶元的破損檢測,條形碼識別等。

條形光源:應用於金屬表面檢測、表面裂紋檢測以及lcd面板檢測等。

圓頂光源:通常用於飲料罐上的日期文字檢查,手機按鍵上的文字檢查,金屬、玻璃等反射較強的物體表面的檢測,彈簧表面的裂縫檢測等。

鏡頭是一種光學裝置,用於聚集光線在攝像機內部成像。

焦距:從透鏡中心到光焦距點的距離

光圈:控制鏡頭的通光量

光圈數:光圈數f = 鏡頭的

焦距光圈

孔徑

\frac

光圈孔徑鏡頭

的焦距​

景深:物體成清晰像的情況下在物體空間的移動範圍

景深通常由物距、鏡頭焦距以及鏡頭的光圈值決定。

加大景深需要減小光圈、焦距,增加拍攝距離。

鏡頭的mtf曲線:此曲線用於評價鏡頭成像好壞的

鏡頭介面:c,cs,f

鏡頭的解析度: 在像平面處1公釐內能分辨開的黑白相間的線條對數,單位是「 線對 / 公釐」 1u+

1v=1

f\frac+\frac=\frac

u1​+v1

​=f1

​          u:物距   v:像距   f:焦距

線 放大

率=像距

物距=像

高物

高線放大率=\frac=\frac

線放大率=物

距像距​

=物高像

高​選型公式: 焦距=

感測器尺

寸∗鏡頭

到物體的

距離視野

範圍

焦距=\frac

焦距=視野範

圍感測器

尺寸∗鏡

頭到物體

的距離​

相機的作用是將通過鏡頭聚焦於像平面的光線生成影象。主要部分是數字感測 器,通常有ccd和cmos兩種。

**:工業線陣相機都是逐行**的方式,可以選擇固定行頻和外觸發同步的採集方式;面陣相機有幀**、場**和滾動行**等幾種常見方式。

解析度:相機每次採集影象的畫素點數(pixels),對於工業數字相機一般是直接與光電感測器的像元數對應的。

增益幀率:相機採集傳輸影象的速率,對於面陣相機一般為每秒採集的幀數(frames/sec.),對於線陣相機機為每秒採集的行數(hz)。

像元尺寸:像元大小和像元數(解析度)共同決定了相機靶面的大小。目前工業數字相機像元尺寸一般為3μm-10μm。

輸出介面:usb介面、1394a/1394b介面、gige介面和camera link介面。

白平衡

尺寸/inch

寬 /mm

高/mm

對角線/mm

112.8

9.616

2/38.8

6.611

1/26.4

4.88

1/34.8

3.66

1/43.2

2.44

ccd/cmos

ccd提供很好的影象質量、抗噪能力,儘管由於增加了外部電路使得系統的尺寸變大,複製下提高,但在電路設計師可更加靈活,更好的提公升ccd相機某些特別關注的效能。ccd更適合於對相機效能要求非常高而對成本控制不太嚴格的應用領域,如天文、高畫質晰的醫療x光影像、其他需要長時間**,對影象雜訊要求比較嚴格的應用場合。

cmos具有成品率高、整合度高、功耗小、**低等優點。但本身影象的雜訊比較多。目前的cmos技術不斷發展,已經克服了早期的許多缺點,發展到了影象品質方面可以與ccd技術相較量的水平。cmos適用於要求空間小、體積小、功耗低而對影象雜訊和質量要求不是特別高的場合。如大部分輔助光照明的工業檢測應用、安防保安應用、和大部分消費性商業數位相機。目前ccd工業相機任然在視覺檢測方案中佔據主導地位。

合適的解析度

根據目標的要求精度,反推出相機的畫素精度。相機單方向解析度=單方向視野範圍除以理論精度。

例如對於視野大小為1010mm的場合,要求精度為0.02mm/pixel,則當方向上解析度=10/0.02=500.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統的穩定性要求,一般不會只用乙個畫素單位對應乙個測量精度值,一般選擇倍數為4或者更高,這樣相機單方向解析度為2000,相機的解析度=20002000=400萬,所以選用500萬畫素的相機即可滿足

足夠的相機幀率

當被測物體有運動要求時,要選擇幀數較高的工業相機,一般來說解析度越高,幀數越低。

合適的鏡頭

選擇的鏡頭的支援ccd尺寸要大於等於相機ccd感測器晶元的尺寸,另外安裝座是c、cs或f型介面也要匹配,同時考慮鏡頭的工作距離,是否留有足夠空間等。

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