,接下来就是确定品牌,这里就不多说,建议选择德国、日本或者加拿大的相机,本公司主要做了加拿大的灰点相机(POINTGREY),性能和价格比较平衡,客户都比较满意。如果真的是捉襟见肘,检测要求又不是很高,也可以选择部分国产品牌。选完相机后,就是确定镜头,镜头的选择主要考虑检测环境。比如说该工件在流水线检测过程中的工位高度大约是:100mmH150mm,那么根据相机的芯片尺寸X就可以得到镜头的焦距f。请看下图:
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在检测时,相机的芯片尺寸、镜头焦距、工作高度、视场宽度构成了一组相似三角形。根据相似三角形的边边关系,不难得出:FOVXHf
以OPT的130W像素灰点相机为例,芯片尺寸是13英寸(仔细看,相机的芯片一般为长方形,芯片尺寸一般以对角线的长度来表示),长宽分别是4836毫米,以48边来对应FOV。结合现场工位要求工作距离100毫米H150毫米,很快我们可以计算出要选的镜头焦距应该是:fHXFOV再根据现在主流的镜头焦距参数来选择(5mm8mm12mm15mm16mm25mm35mm50mm75mm)
这个实验可以选择工作距离固定的远心镜头,工作距离FOV大约是相机芯片水平方向尺寸的2倍,所以我们选择放大倍率为05倍(放大倍率MXFOV)、工作距离H110毫米的日本OPTART远心镜头(因为我司是该品牌镜头的中国区总代理)。那么这个实验的视场FOV长度是480596(毫米),如下图:
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注:远心镜头,是经过特殊的光路设计,在一定的范围内,使物象不会随着物距的变化而变化。
相机和镜头都选择完毕了,接下来就要选择光源。整个机器视觉系统其实是围绕图片为核心来展开工作的,图片的质量直接决定了系统处理和判断的结果,一幅好的图片可以减轻处理硬件的负担、可以降低系统运算的难度、可以大幅提高机器视觉系统工作的效率。而光源的选择和打光的方式、技巧决定图片质量最关键的因素(因为时下相机和镜头在技术上差距并不明显)。
决定光源本身质量的因素主要有3个:灯珠、光路设计和工艺。
机器视觉光源由于特殊的应用环境,对灯珠的要求要远远高于民用的LED灯,一般会采用国外的大品牌灯珠:CREEOSRAM日亚,也有部分业内光源企业使用国产灯珠,那就在效果上会有些折扣,但是价格会更有优势。
光路设计则是取决于企业本身的技术实力和在行业内的沉淀。这里以我司的一款同轴光源OPTCO70W结构为例,说明光路设计对成像质量的影响。
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