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视觉检测系统工业镜头的选型

时间:2023-11-16来源:本站

工业镜头介绍

工业相机镜头作为一种图像设备,通常与光源和相机构成一个完整的图像采集系统。常用的工业镜头主要分为定焦镜头、定倍镜头和远心镜头。整体来说应结合项目的视野、精度需求、工作场景,选择最合适的工业镜头,以获取较好的图像质量,得到相对准确的检测结果。

 

对工业镜头的选择,首先需向客户确认需求:

要素

说明

视野范围/放大倍数

目标物大小或需观察的范围/目标物需要放大的光学倍数

工作距离

镜头到目标物之间的距离

景深要求

景深大小范围是否有要求

相机芯片大小/相机接口

搭配的相机芯片尺寸大小和镜头接口

安装空间尺寸

允许镜头安装的空间尺寸


工业镜头类型选择

对于精密测量系统需求、非平面内的尺寸测量,选择远心镜头。远心镜头为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头,可以在一定的物距范围内,得到的图像放大倍率不会随物距变化而变化,即克服畸变。

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定倍镜头:通常一般的检测类或者平面内的尺寸测量类应用,确定成像需要的光学放大倍数的情况下,可选择倍率和工作距合适的定倍镜头即可。

定焦镜头:通常一般的检测类或者平面内的尺寸测量类应用,没有变焦要求的情况下。


像素和芯片大小选择

工业镜头的芯片尺寸必须大于或等于工业相机的芯片尺寸。工业相机的芯片是方形的,镜头的靶面是圆形的,如工业镜头的芯片尺寸比相机的小,那么最终成像会呈现圆形成像,原相机的四边图像会因工业镜头的靶面过小而被遮挡成暗区。

在多数情况下,视野越小,分辨率越好。镜头像素越高,成像质量越好。

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焦距选择

一般的成像需求,优先考虑定焦镜头。焦距是从镜头的中心点到焦平面形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定视角。根据类比三角形原则,当焦距数值小,视角就大,观察到的范围也大;焦距数值大,视角小,观察范围就小。

而根据焦距是否可调,可以分为定焦镜头和变焦镜头两大类,具体选择要根据项目对视野的范围是否变动来选择。

焦距的选择可以根据工作距离和目标视野计算。根据公式:镜头焦距/工作距离=相机芯片长边()/目标视野长边()。当计算出来的焦距过大或过小,没有合适的镜头可选,则考虑定倍镜头。如出现畸变严重的情况,对成像质量要求比较高,则选择远心镜头。


光学放大倍数

在不确定放大倍数多少的情况下,可以根据相机芯片尺寸和目标视野计算得出,根据公式:光学放大倍数=相机芯片尺寸长边()/目标视野长边(),或者光学放大倍数=像元尺寸/精度。


景深选择

景深是在指在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,影像仍然清晰的范围。景深会随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。

 

镜头接口选择

镜头接口分为CCSF和其他更大尺寸的接口类型。相机和镜头的接口需要在相同类型下才能连接,当类型不匹配时,可通过转接环解决。