如何为您的应用选择合适的机器视觉镜头
如何为您的应用选择合适的机器视觉镜头
在机器视觉应用中，选择合适的镜头和相机是确保系统性能的关键。本文将从镜头类型、焦距计算以及相机选择等多个维度，为您详细介绍如何为您的应用选择最合适的机器视觉设备。
机器视觉镜头
选择机器视觉应用中使用的镜头时，须考虑将要使用的传感器。传感器尺寸和像素尺寸在选择过程中至关重要。镜头须能够正确照亮整个传感器区域，以避免阴影和渐晕。
理想的镜头可以产生与所拍摄物体完全匹配的图像，包括所有细节和亮度变化。标准镜头在4.5-100mm的固定焦距中可能约为100万像素。微距镜头针对近距离对焦进行了优化。远心镜头用于专门的计量应用。它们用于消除尺寸和几何变化。
计算焦距
当为应用选择正确的镜头时，设计人员使用3个因素计算所需的工作距离：焦距，被检物体的长度和传感器尺寸。所需的工作距离也可以使用物镜的尺寸和镜头的打开角度来计算。
该物距是指物体与光学系统中的透镜组的第一主平面之间的距离。该距离只能通过指定两个主平面的位置和距离以及实际镜片长度来计算。
选择合适的机器视觉相机
机器视觉技术的新进展现在使相机能够以较快的帧频传输高百万像素的图像，选择界面需要对以下几点进行审查。
- 选择传感器类型（CMOS或CCD）
CCD和CMOS传感器之间的线变得模糊。传统上，CCD具有更高的图像质量，更好的感光度，更好的噪声性能以及理想的全局快门。CMOS传感器以其高速，片上系统集成和低制造成本而闻名。但是CMOS传感器已经显示出质量上的显着提高。
- 彩色相机或单色相机
许多视觉系统都使用彩色相机，因为用户对彩色图像更加满意。一些设计师认为单色相机的成本更低，但这并不总是正确的。也不一定总是需要使用彩色相机来区分几种颜色。处理时间，分辨率，通过/失败精度，功耗和成本都须考虑在内。
- 摄像机输出格式（GigE，Camera Link，CoaXPress，USB3，HD-SDI）
这不仅仅是选择可用的“快”界面的问题。须考虑与现有系统的兼容性以及与其他可用技术的集成。一些接口允许“热交换”，而其他接口则可能需要完全关闭系统。工程师须考虑电缆长度和信号衰减以及功率要求。
- 影格速率
输出格式影响系统将要达到的帧速率，选择任何其他摄像头因素时，计算应用程序所需的帧速率至关重要。