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在機器視覺系統(tǒng)中,工業(yè)鏡頭的關鍵作用是將成像目標在圖像傳感器的光敏面上。的質量直工業(yè)鏡頭影響到機器視覺系統(tǒng)的綜合性能,科學合理地選擇和配置工業(yè)鏡頭,是機器視覺系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)。
工業(yè)鏡頭的主要技術指標有焦距、分辨率、畸變量、工作距離、景深、視野區(qū)域等。
1.分辨率:通常是指像面處工業(yè)鏡頭在單位毫米內可以分辨的黑白相間的條紋對數(shù),受工業(yè)鏡頭構造、材料、加工精度等情況的影響。分辨率的單位為lp/mm(線對/毫米)。工業(yè)鏡頭和工業(yè)相機的分辨率影響最終成像的質量。
2.焦距:鏡頭焦距與透鏡的焦距定義略有不同,由于工業(yè)鏡頭是數(shù)個透鏡組成的。焦距是從工業(yè)鏡頭的中心點到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離。依據(jù)焦距能不能調整,可劃分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩類。
3.畸變量:因透鏡的原有特點造成的成像失真,無法完全消除?;兿癫钪挥绊懗上竦膸缀涡螤睿挥绊懗上竦那逦?。
4.工作距離:通常指工業(yè)鏡頭前端到被測物體的距離,小于最小工作距離、大于最大工作距離的系統(tǒng)通常不能清晰成像。
5.景深:以工業(yè)鏡頭最佳聚焦時的工作距離為中心,前后存在一個區(qū)域,在此區(qū)域內工業(yè)鏡頭都可以清晰成像。景深受焦距和光圈的影響:工業(yè)鏡頭的焦距越短,景深的區(qū)域就越大,光圈越小,景深就越大
6.視野區(qū)域:圖像采集設備所可以涵蓋的區(qū)域,即和靶面上的圖像所相匹配的物平面的尺寸。
選擇原則
第一步:選擇合適的工業(yè)鏡頭接口
常用的工業(yè)鏡頭標準接口有C口、CS口、F口等,在選擇工業(yè)鏡頭時要最先確定工業(yè)鏡頭的標準接口。
第二步:確定焦距
焦距是工業(yè)相機最關鍵的參數(shù)之一,通常先考慮焦距是否可以滿足需求。依據(jù)系統(tǒng)的綜合尺寸和工作距離,結合靶面尺寸和待測區(qū)域的比值可以計算出工業(yè)鏡頭的焦距。
第三步:確定靶面尺寸
工業(yè)鏡頭的靶面尺寸要大于工業(yè)相機的靶面尺寸,否則進光量有可能會導致圖像信息的缺失。
第四步:依據(jù)項目需求,綜合考慮分辨率、畸變、景深等參數(shù),依據(jù)光照條件確定光圈。
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