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工业相机的原理及选择

作 者:康耐德智能 关注:964 发表时间:2019-02-25 08:53:08 来源:网络资源

随着工业4.0的到来,机器视觉系统在智能制造领域的应用越来越广泛,相机、镜头是机器视觉的重要组成部分,合适的相机和镜头决定了系统应用的好坏。因此,选择合适的工业相机与镜头非常重要,本文主要介绍如何选择合适的[工业相机]和对应的镜头。



小孔成像原理

由光源A发出的一束光线通过一个小孔后,在孔后面的屏幕上就会留下一个光斑。同理光源B也会在屏幕上形成一个光斑,如果A和B离得足够远,它们在屏幕上的光斑也分开比较远,这就得到了物体AB的一个比较清晰的像。



凸透镜成像原理

由光源发出的一束光线,经过透镜的折射作用后方向和发散度都出现变化,在像平面上形成一个新的交点,即像点。


[工业相机]结构和成像过程

被摄物通过镜头汇聚光线,使机身内部的感光材料(就是传统的胶片,或者说现在数码时代说的ccd、cmos)感知光线,然后通过相应的光电或者化学反应,让影像清晰的留在感光材料上,并通过光电技术存储在存储卡上。光线通过镜头后,在机身内有一个五棱镜,光线通过反复折射后,将影像还原成了正的。如下图所示。


工业相机的选择步骤:

步骤一,需要先知道系统精度要求和工业相机分辨率;

步骤二,需要知道系统速度要求与工业相机成像速度;

步骤三,需要将工业相机与图像采集卡一并考虑,因为这涉及到两者的匹配;

步骤四,价格的比较。



选择[工业相机]应注意什么?


1、根据应用的不同来决定是需要选用CCD 还是CMOS 相机。CCD 工业相机主要应用在运动物体的图像提取,如贴片机,当然随着CMOS 技术的发展,许多贴片机也在选用CMOS 工业相机。用在视觉自动检查的方案或行业中一般用CCD 工业相机比较多。 CMOS 工业相机由成本低,功耗低也应用越来越广泛。


2、分辨率的选择,先考虑待观察或待测量物体的精度,根据精度选择分辨率。其次看工业相机的输出,若是体式观察或机器软件分析识别,分辨率高是有帮助的;若是VGA 输出或USB输出,在显示器上观察,则还依赖于显示器的分辨率,工业相机的分辨率再高,显示器分辨率不够,也是没有意义的;利用存储卡或拍照功能,工业相机的分辨率高也是有帮助的。


3、与镜头的匹配,传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸,C 或CS 安装座也要匹配(或者增加转接口);


4、相机帧数选择,当被测物体有运动要求时,要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高,帧数越低。



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