机器视觉——相机选型

2024-05-12 14:32:42

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相机选型

分辨率、快门、帧率、色彩、靶面、接口

镜头选型

分辨率、靶面、焦距、接口、光圈+畸变+工作距离

常用计算示例

相机选型

分辨率、快门、帧率、色彩、靶面、接口

镜头选型

分辨率、靶面、焦距、接口、光圈+畸变+工作距离

常用计算示例

1. 面阵相机和镜头选型
已知：被检测物体大小为A×B,要求能够分辨率小于C，工作距离为D
[1]相机选型步骤：
(1). 相机的最低分辨率=(A×B)/(C×C) ，
(2). 相机在选型时，最好缺陷的面积在3到5个像素以上，在选择相机时，相机的最低分辨率应大于3×(A×B)/(C×C)。
[2]镜头选型步骤：
(1). 计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E；
(2). 像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数
(3). 放大倍率=所选相机芯片短片尺寸/相机短边的视野范围
(4). 可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率 (判断是否小于C)
(5).物镜的焦距=工作距离/(1+1/放大倍率) 单位：mm
(6). 像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放大倍率) 单位：lp/mm
以上仅针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景深、环境等，可根据实际要求进行选择。
2.针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影
已知：确定每一次检测的范围为80mm×60mm，200万像素CCD相机(1600×1200)，相机或产品运动速度为12m/min=200mm/s
曝光时间计算步骤：
曝光时间<长边视野范围/(长边像素值*产品运动速度)
=80mm/(1600×200mm/s)
=1/4000s=0.00025s
故曝光时间要小于0.00025s，图像才不会拖影。
3.线扫相机和镜头的选型
[1] 相机选型步骤：
已知：幅宽为1600mm、检测精度为1mm/pixel、运动速度为22000mm/s、物距1300mm
(1). 相机像素=幅宽/检测精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel，最少需要2000个像素，选定为2K相机；
(2). 实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3).扫描行频=运动速度/实际检测精度= 22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
综上，应选择2048像素28KHZ 像元尺寸10um的线扫相机
[2] 镜头选型步骤：
(1). sensor长度=像素宽度像素数=0.1mm ×2048=20.48mm
(2).镜头焦距=（sensor长度*物距）/幅宽=20.48×1300/1600=16.64mm

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