機器視覺中光源的目的是使被測物的重要特徵顯現出來,而抑制不需要的特徵。
背光照明:通常用於機械零件的外形尺寸測量、電子零件、ic晶元形狀檢測、膠片的汙跡檢測、透明物體的劃痕檢測等。
環形光源:適合用於邊緣檢測、金屬表面的刻字和損傷檢測,也可用於電子零件、塑膠成型零件上的文字檢查,可有效去除因小型工件表面的區域性反射造成的影響。
同軸光源:主要用於檢測物體的平整光滑表面的碰傷、劃傷、裂紋和異物。適宜於反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、鏡片等表面的劃痕檢測,晶元和矽晶元的破損檢測,條形碼識別等。
條形光源:應用於金屬表面檢測、表面裂紋檢測以及lcd面板檢測等。
圓頂光源:通常用於飲料罐上的日期文字檢查,手機按鍵上的文字檢查,金屬、玻璃等反射較強的物體表面的檢測,彈簧表面的裂縫檢測等。
鏡頭是一種光學裝置,用於聚集光線在攝像機內部成像。
焦距:從透鏡中心到光焦距點的距離
光圈:控制鏡頭的通光量
光圈數:光圈數f = 鏡頭的
焦距光圈
孔徑
\frac
光圈孔徑鏡頭
的焦距
景深:物體成清晰像的情況下在物體空間的移動範圍
景深通常由物距、鏡頭焦距以及鏡頭的光圈值決定。
加大景深需要減小光圈、焦距,增加拍攝距離。
鏡頭的mtf曲線:此曲線用於評價鏡頭成像好壞的
鏡頭介面:c,cs,f
鏡頭的解析度: 在像平面處1公釐內能分辨開的黑白相間的線條對數,單位是「 線對 / 公釐」 1u+
1v=1
f\frac+\frac=\frac
u1+v1
=f1
u:物距 v:像距 f:焦距
線 放大
率=像距
物距=像
高物
高線放大率=\frac=\frac
線放大率=物
距像距
=物高像
高選型公式: 焦距=
感測器尺
寸∗鏡頭
到物體的
距離視野
範圍
焦距=\frac
焦距=視野範
圍感測器
尺寸∗鏡
頭到物體
的距離
相機的作用是將通過鏡頭聚焦於像平面的光線生成影象。主要部分是數字感測 器,通常有ccd和cmos兩種。
**:工業線陣相機都是逐行**的方式,可以選擇固定行頻和外觸發同步的採集方式;面陣相機有幀**、場**和滾動行**等幾種常見方式。
解析度:相機每次採集影象的畫素點數(pixels),對於工業數字相機一般是直接與光電感測器的像元數對應的。
增益幀率:相機採集傳輸影象的速率,對於面陣相機一般為每秒採集的幀數(frames/sec.),對於線陣相機機為每秒採集的行數(hz)。
像元尺寸:像元大小和像元數(解析度)共同決定了相機靶面的大小。目前工業數字相機像元尺寸一般為3μm-10μm。
輸出介面:usb介面、1394a/1394b介面、gige介面和camera link介面。
白平衡
尺寸/inch
寬 /mm
高/mm
對角線/mm
112.8
9.616
2/38.8
6.611
1/26.4
4.88
1/34.8
3.66
1/43.2
2.44
ccd/cmos
ccd提供很好的影象質量、抗噪能力,儘管由於增加了外部電路使得系統的尺寸變大,複製下提高,但在電路設計師可更加靈活,更好的提公升ccd相機某些特別關注的效能。ccd更適合於對相機效能要求非常高而對成本控制不太嚴格的應用領域,如天文、高畫質晰的醫療x光影像、其他需要長時間**,對影象雜訊要求比較嚴格的應用場合。
cmos具有成品率高、整合度高、功耗小、**低等優點。但本身影象的雜訊比較多。目前的cmos技術不斷發展,已經克服了早期的許多缺點,發展到了影象品質方面可以與ccd技術相較量的水平。cmos適用於要求空間小、體積小、功耗低而對影象雜訊和質量要求不是特別高的場合。如大部分輔助光照明的工業檢測應用、安防保安應用、和大部分消費性商業數位相機。目前ccd工業相機任然在視覺檢測方案中佔據主導地位。
合適的解析度
根據目標的要求精度,反推出相機的畫素精度。相機單方向解析度=單方向視野範圍除以理論精度。
例如對於視野大小為1010mm的場合,要求精度為0.02mm/pixel,則當方向上解析度=10/0.02=500.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統的穩定性要求,一般不會只用乙個畫素單位對應乙個測量精度值,一般選擇倍數為4或者更高,這樣相機單方向解析度為2000,相機的解析度=20002000=400萬,所以選用500萬畫素的相機即可滿足
足夠的相機幀率
當被測物體有運動要求時,要選擇幀數較高的工業相機,一般來說解析度越高,幀數越低。
合適的鏡頭
選擇的鏡頭的支援ccd尺寸要大於等於相機ccd感測器晶元的尺寸,另外安裝座是c、cs或f型介面也要匹配,同時考慮鏡頭的工作距離,是否留有足夠空間等。
相機光源鏡頭選型
物體表面紋理與顏色分析 color and su ce 物體表面是曲面還是平面?物體表面是否光滑?反光是否很強?曲面檢測宜用圓頂光源,光滑平面宜用同軸光源,粗糙平面宜用明視場光源。物體的透光性怎麼樣?分清背景 不需要檢測的 是什麼顏色,前景 需要檢測的 是什麼顏色?前景顏色多變化,宜用彩色光源及白色...
工業相機 鏡頭 光源講解及選型
1.ccd 電荷耦合器 和cmos 互補氧化物半導體 1.1 ccd資訊的讀取需要以行為單位一位一位讀取,再經過感測器邊緣的放大器進行放大輸出,所以速度較慢 cmos中每個畫素都會連線乙個放大器及模 數轉換電路,讀取十分簡單,速度較快。1.2 ccd製作工藝複雜,成本高,傳輸影象中不會丟失資訊,而c...
線陣相機鏡頭和光源選型
關於線線相機 鏡頭 光源的選型,歡迎來電 線掃瞄系統的搭建與選型 隨著機器視覺的大規模普及與工業流水線速度 精度的提高,線掃瞄系統越來越被視覺工程師和終端使用者所認可。首先,我對線掃瞄系統做乙個大致的介紹。線掃瞄系統用於被測物體和相機之間有相對運動的場合,通過線掃瞄相機高速採集,每次採集完一條線後正...