工業相機和工業鏡頭的選型示例

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2021/05/01

編寫:adminBOSS

 

工業相機與鏡頭分辨率匹配關係

 

鏡頭的成像質量有它自己的一系列衡量指標,一般來說,相機的成像質量要和鏡頭的成像質量相對應,差異不能太大。鏡頭再好,機身傳感器的分辨率上不去,其優質的取景能力也表現不出來; 機身畫幅和分辨率再高,鏡頭畫質不給力,也捕獲不到優秀的畫質。

 

一般在對工業相機與鏡頭選型時,在分辨率匹配方面,為了方便記憶鏡頭與相機的匹配關係,人們常採用對應相機的分辨率來命名鏡頭。這種命名方式其實並不科學,同時給新接觸視覺系統的人帶來了很多誤解,經常會機械的套用百萬像素分辨率相機對應百萬像素鏡頭,二百萬像素分辨率相機對應二百萬像素鏡頭,而五百萬像素分辨率相機則對應五百萬像素鏡頭。其實鏡頭與相機對應的並不是相機自身的像素分辨率(像素數),而是各自的極限空間分辨率(即傳遞函數MTF對應的空間截止頻率)。

 

注:鏡頭的分辨率指1mm內可以分辨的黑白對數,鏡頭的性能主要靠MTF曲線來判斷,越是平緩變化的曲線性能越好

 

 

 

鏡頭的選型實例(已定相機選擇鏡頭)

 

1、已知客戶觀察範圍為30mm*30mm,工作距離為100mm,CCD尺寸為1/3',那麼需要多少焦距的鏡頭

 

計算方法:

 

1/3'=3.6mm(垂直) 芯片垂直方向的大小

 

f=(100*3.6)/30 相距

 

2、已知客戶要求的系統分辨率為0.06mm,像元大小為4.7um,工作距離大於100mm,光源採用白色LED燈,那麼需要多少焦距的鏡頭。

 

計算方法:

 

1)客戶如果沒有變焦要求,選擇定焦鏡頭就可以

 

2)如果帶有測量功能的盡量用畸變小的鏡頭或者遠心鏡頭

 

3)焦距計算

 

成像放大倍率M=4.7/(0.06*1000) f=L*M/(M+1)

 

注意:鏡頭的成像像面要大於等於CCD尺寸,鏡頭的接口和相機配合

 

 

相機的具體選型實例(已定鏡頭選擇相機)

 

已知客戶的鏡頭的尺寸是1/3,接口是CS接口,視野大小為12*10mm要求精度為0.02mm,則應該選用多大分辨率相機?

 

計算方法:

(12/0.02)*(10/0.02)=30萬像素,但是如果是缺陷檢測通常不會只用一個像素表示一個精度,而是乘以3-4倍,即30*4=120萬像素。最低不少於120萬像素。

 

 

附工業相機傳感器尺寸大小

 

1/4″:(3.2mm×2.4mm);

 

1/3″:(4.8mm×3.6mm);

 

1/2″:(6.4mm×4.8mm);

 

2/3″:(8.8×6.6mm);

 

1″:(12.8mm×9.6mm)

 

 

 

 

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