隨著工業(yè)4.0的到來,機器視覺系統(tǒng)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,相機、鏡頭是機器視覺的重要組成部分,合適的相機和鏡頭決定了系統(tǒng)應(yīng)用的好壞。因此,選擇合適的工業(yè)相機與鏡頭非常重要。
對自動化設(shè)備工業(yè)鏡頭參數(shù)的了解:
1.分辨率:相機每次采集圖像的像素點數(shù),對于數(shù)字工業(yè)相機一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對應(yīng)的。
2.像素深度:即每像素數(shù)據(jù)的位數(shù),一般常用的是8Bit,對于數(shù)字工業(yè)相機一般還會有10Bit、12Bit等。
3.大幀率/行頻:相機采集傳輸圖像的速率,對于面陣相機一般為每秒采集的幀數(shù),對于線陣相機為每秒采集的行數(shù)。
4.像元尺寸:像元大小和像元數(shù)(分辨率)共同決定了相機靶面的大小。目前工業(yè)相機像元尺寸一般為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.曝光方式和快門速度:對于線陣相機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)相機有幀曝光、場曝光和滾動行曝光等幾種常見方式,工業(yè)相機一般都提供外觸發(fā)采圖的功能。快門速度一般可到10微秒,高速工業(yè)相機還可以更快。
6.光譜響應(yīng)特性:是指該像元傳感器對不同光波的敏感特性,一般響應(yīng)范圍是350nm-1000nm,一些相機在靶面前加了一個濾鏡,濾除紅外光線,如果系統(tǒng)需要對紅外感光時可去掉該濾鏡。
根據(jù)拍攝物體的現(xiàn)場環(huán)境和實際需求,考慮是否需要景深比較大的鏡頭。例如,有些檢測或測量中必須將工業(yè)相機成一定角度,且要求整個物體成像清晰;被測目標(biāo)不在同一個平面上,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單,但是小光圈會喪失物體的精細(xì)結(jié)構(gòu),相機芯片像元越大景深越大。
自動化設(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,我們會選擇比被測物體視野稍大一點的鏡頭,以有利于運動控制。
2、景深要求:對于有景深要求的項目,盡可能使用小的光圈;在選擇放大倍率的鏡頭時,在項目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項目要求比較苛刻時,傾向選擇高景深的尖端鏡頭。
3、芯片大小和相機接口:選擇匹配的相機接口和芯片尺寸規(guī)格,比如2/3”鏡頭支持的工業(yè)相機耙面可達(dá)到2/3”,它是不能支持1英寸以上的工業(yè)相機。
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。