隨著工業(yè)4.0的到來(lái),機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,相機(jī)、鏡頭是機(jī)器視覺(jué)的重要組成部分,合適的相機(jī)和鏡頭決定了系統(tǒng)應(yīng)用的好壞。因此,選擇合適的工業(yè)相機(jī)與鏡頭非常重要。
對(duì)自動(dòng)化設(shè)備工業(yè)鏡頭參數(shù)的了解:
1.分辨率:相機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù),對(duì)于數(shù)字工業(yè)相機(jī)一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對(duì)應(yīng)的。
2.像素深度:即每像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù),一般常用的是8Bit,對(duì)于數(shù)字工業(yè)相機(jī)一般還會(huì)有10Bit、12Bit等。
3.大幀率/行頻:相機(jī)采集傳輸圖像的速率,對(duì)于面陣相機(jī)一般為每秒采集的幀數(shù),對(duì)于線陣相機(jī)為每秒采集的行數(shù)。
4.像元尺寸:像元大小和像元數(shù)(分辨率)共同決定了相機(jī)靶面的大小。目前工業(yè)相機(jī)像元尺寸一般為3μm-10μm,一般像元尺寸越小,制造難度越大,圖像質(zhì)量也越不容易提高。
5.曝光方式和快門(mén)速度:對(duì)于線陣相機(jī)都是逐行曝光的方式,可以選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式;面陣工業(yè)相機(jī)有幀曝光、場(chǎng)曝光和滾動(dòng)行曝光等幾種常見(jiàn)方式,工業(yè)相機(jī)一般都提供外觸發(fā)采圖的功能?扉T(mén)速度一般可到10微秒,高速工業(yè)相機(jī)還可以更快。
6.光譜響應(yīng)特性:是指該像元傳感器對(duì)不同光波的敏感特性,一般響應(yīng)范圍是350nm-1000nm,一些相機(jī)在靶面前加了一個(gè)濾鏡,濾除紅外光線,如果系統(tǒng)需要對(duì)紅外感光時(shí)可去掉該濾鏡。
根據(jù)拍攝物體的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和實(shí)際需求,考慮是否需要景深比較大的鏡頭。例如,有些檢測(cè)或測(cè)量中必須將工業(yè)相機(jī)成一定角度,且要求整個(gè)物體成像清晰;被測(cè)目標(biāo)不在同一個(gè)平面上,這就需要考慮工業(yè)鏡頭的景深。
焦距越短,景深越大;光圈越小,景深越大;工業(yè)鏡頭離物體的距離越遠(yuǎn),景深越大。小光圈和良好的光線使聚焦更簡(jiǎn)單,但是小光圈會(huì)喪失物體的精細(xì)結(jié)構(gòu),相機(jī)芯片像元越大景深越大。
自動(dòng)化設(shè)備工業(yè)鏡頭的選擇:
1、視野范圍、光學(xué)放大倍數(shù)及工作距離:在選擇鏡頭時(shí),我們會(huì)選擇比被測(cè)物體視野稍大一點(diǎn)的鏡頭,以有利于運(yùn)動(dòng)控制。
2、景深要求:對(duì)于有景深要求的項(xiàng)目,盡可能使用小的光圈;在選擇放大倍率的鏡頭時(shí),在項(xiàng)目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項(xiàng)目要求比較苛刻時(shí),傾向選擇高景深的尖端鏡頭。
3、芯片大小和相機(jī)接口:選擇匹配的相機(jī)接口和芯片尺寸規(guī)格,比如2/3”鏡頭支持的工業(yè)相機(jī)耙面可達(dá)到2/3”,它是不能支持1英寸以上的工業(yè)相機(jī)。
4、安裝環(huán)境:根據(jù)需求注意與光源的配合,選擇合適的鏡頭。