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工業鏡頭主要的參數有什麼

發布時間:2022-11-23 03:38:32

A. 終於明白了怎樣選擇一個合適的工業鏡頭

工業相機鏡頭由多個透鏡、可變(亮度)光圈和對焦環組成。如下圖所示,在使用時由操作者觀察相機顯示屏來調整可變光圈和焦點,以確保圖像的明亮程度及清晰度(有些鏡頭有固定調節系統)。

(1)鏡頭的介面

鏡頭的介面尺寸是有國際標準的,共有三種介面型式,即F型、C型、CS型,其他有M42、萊卡、哈蘇、AK。F型介面是通用型介面,一般適用於焦距大於25mm的鏡頭;而當物鏡的焦距約小於25mm時,因物鏡的尺寸不大,便採用C型或CS型介面。

C介面和CS介面的區別:

①C與CS介面的區別在於鏡頭與攝像機接觸面至鏡頭焦平面(攝像機 CCD光電感應器應處的位置)的距離不同,C型介面此距離為17.526mm,CS型介面此距離為12.5mm。

② C型鏡頭與C型攝像機,CS型鏡頭與CS型攝像機可以配合使用。C型鏡頭與CS型攝像機之間增加一個 5mm的C/CS轉接環可以配合使用。CS型鏡頭與C型攝像機無法配合使用。

鏡頭成像原理:

(2)工業鏡頭的基本參數

鏡頭選擇應注意:①焦距 ②目標高度 ③影像高度 ④放大倍數 ⑤影像至目標的距離 ⑥中心點/節點 ⑦畸變。

** <1> 視場(Field of view,即FOV,也叫視野范圍)**

視場:指觀測物體的可視范圍,也就是充滿相機採集晶元的物體部分。(視場范圍是選型中必須要了解的)

<2> 工作距離(Working Distance,即WD)

工作距離:指從鏡頭前部到受檢驗物體的距離。即清晰成像的表面距離(選型必須要了解的問題,工作距離是否可調?包括是否有安裝空間等)。

<3> 解析度
解析度:圖像系統可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨特徵尺寸。在多數情況下,視野越小,解析度越好。(在實際選擇鏡頭時,鏡頭尺寸不能小於相機晶元尺寸,一定要要大於或等於相機晶元尺寸)

影響解析度的主要因素:鏡頭結構、材質、加工精度等。

其它因素:

<4> 景深(Depth of view,即DOF)
景深:物體離最佳焦點較近或較遠時,鏡頭保持所需解析度的能力(需要了解客戶對景深是否有特殊要求?)

景深和鏡頭的焦距、光圈、物距有關:

<5> 焦距(f)
焦距:是光學系統中衡量光的聚集或發散的度量方式,指從透鏡的光心到光聚集之焦點的距離。亦是照相機中,從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的距離。

** f = {工作距離/視野范圍長邊(或短邊)} CCD長邊(或短) *(需要記住的重要公式)

焦距大小的影響情況:

像差是影響圖像質量的重要方面,常見的像差有如下六種:球差、慧差、像散、場曲、畸變、色差。

<6> 光圈與F值

光圈是一個用來控制鏡頭通光量裝置,它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用F值,如f1.4,f2,f2.8。

<8> 感光晶元尺寸

相機感光晶元的有效區域尺寸,一般指水平尺寸。這個參數對於決定合適的鏡頭縮放比例以獲取想要的視場非常重要。鏡頭主要縮放比例 (PMAG) 由感光晶元的尺寸和視場的比率來定義。雖然基本參數包括感光晶元的尺寸和視場,但PMAG卻不屬於基本參數。

<9> 光學放大倍數
用於計算主要縮放比例的公式如下:

** PMAG = CCD Size / FOV**

顯示放大倍數:

顯示放大倍率在顯微中應用非常廣泛,被測物體的顯示放大倍率取決於三個因素:鏡頭光學倍率、工業相機感光晶元的尺寸(靶面大小)、顯示器尺寸。

顯示放大倍率=鏡頭光學倍率×顯示器尺寸×25.4/耙面對角線尺寸。

為了適應不同的應用場合,鏡頭有多種類型,從不同的角度,就有不同的劃分方法:

按光學放大倍率及焦距劃分:

** 遠心鏡頭特性:**

遠心鏡頭(Telecentric lens),主要是為糾正傳統鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內,使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化,這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。此外,遠心鏡頭(Telecentric lens)相比普通鏡頭,還具有低畸變,高景深,高分辨力等特性 。遠心鏡頭由於其特有的平行光路設計一直為對鏡頭畸變要求很高的機器視覺應用場合所青睞,廣泛應用於半導體、機械零部件,科研、激光測徑,印鈔等相關行業,主要完成精密測量、定位等工作任務。

1.遠心特性 非遠心鏡頭下圖光學系統無法確保視場內一致的放大率,於是總會造成測量精度的下降。

2.低畸變特性 大多數精確測量的場合需要對微小畸變進行標定,優秀的遠心鏡頭廠家採集精確的灰度圖像並進行精確分析以測量畸變,使得遠心鏡頭的畸變如此微小,更真實的還原圖像。

3.高景深范圍和高解析度過小的景深會引起對比度的下降,結果會降低分辨力。遠心鏡頭具有高的景深范圍和解析度,滿足各種不同的測試要求。

遠心鏡頭與普通鏡頭對比

遠心工業鏡頭主要是為糾正傳統工業鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內,使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化,這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。

普通工業鏡頭目標物體越靠近鏡頭(工作距離越短),所成的像就越大。在使用普通鏡頭進行尺寸測量時,會存在問題。

普通鏡頭優點:成本低,實用,用途廣。

普通鏡頭缺點:放大倍率會有變化,有視差。

普通鏡頭應用:大物體成像。

遠心鏡頭的優點:放大倍數恆定,不隨景深變化而變化,無視差。

遠心鏡頭的缺點:成本高,尺寸大,重量重。

遠心鏡頭的應用:度量衡方面,基於CCD方面的測量,微晶學

對鏡頭的選擇,我們首先必須先確定客戶需求:

1、視野范圍、光學放大倍數及期望的工作距離:在選擇鏡頭時,我們會選擇比被測物體視野稍大一點的鏡頭,以有利於運動控制。

2、景深要求:對於對景深有要求的項目,盡可能使用小的光圈;在選擇放大倍率的鏡頭時,在項目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項目要求比較苛刻時,傾向選擇高景深的尖端鏡頭。

3、晶元大小和相機介面:例如2/3』』鏡頭支持最大的工業相機耙面為2/3』』,它是不能支持1英寸以上的工業相機。

4、注意與光源的配合,選配合適的鏡頭 。

5、可安裝空間:在方案可選擇情況下,讓客戶更改設備尺寸是不現實的。
實例:

轉自: https://mp.weixin.qq.com/s/UlRV3u7dwINB1umyOQEi7w

B. 工業相機的性能參數主要有哪些

工業相機的性能參數很多,主要的參數有以下這些,僅供參考:
.解析度:是指相機面陣感測器相敏面上的像素分布,直接影響拍攝的清晰度
.幀率:指相機1秒鍾拍攝的相片數,拍攝高速運動的物體時,幀率高低對拍攝效果影響很大
.感測器型號:主要是CCD和CMOS兩種,這兩種感測器各有利弊,但是CMOS將是市場主流
.像元尺寸:即單個像素的大小,像元尺寸越大,相機感光的靈敏度越高
.相機介面:工業相機的介面分很多種,用的最多的有Cameralink、Coaxpress和USB3.0等。其中,在數據傳輸速度上Coaxpress相比其他介面更勝一籌

C. 工業相機的性能參數主要有哪些

工業相機的性能參數很多,主要的參數有以下這些,僅供參考:
解析度:是指相機面陣感測器相敏面上的像素分布,直接影響拍攝的清晰度
幀率:指相機1秒鍾拍攝的相片數,拍攝高速運動的物體時,幀率高低對拍攝效果影響很大
感測器型號:主要是CCD和CMOS兩種,這兩種感測器各有利弊,但是CMOS將是市場主流
像元尺寸:即單個像素的大小,像元尺寸越大,相機感光的靈敏度越高
相機介面:工業相機的介面分很多種,用的最多的有Cameralink、Coaxpress和USB3.0等。其中,在數據傳輸速度上Coaxpress相比其他介面更勝一籌

綜合考慮以上參數,可以了解一下Regem Marr 研祥金碼旗下R-3000系列讀碼器就是一款性價比很高的工業相機。能夠快速、全方位的條碼捕捉讀取。內置豐富的IO介面,支持復雜現場需求。集成多組可控光源,實現光源分路獨立控制,響應你的柔性化生產需求。多核並行處理,提高整體讀取速度。即插即用快速安裝,一步到位輕松設定。
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D. 工業相機鏡頭包括哪些參數

焦距、光圈、對應最大CCD尺寸鏡頭成像直徑可覆蓋的最大CCD晶元尺寸、介面鏡頭與相機的連接方式、景深、解析度、工作距離鏡頭第一個工作面到被測物體的距離、視野范圍、光學放大倍數、數值孔徑、後背焦等等。迪奧工業相機。

E. 如何檢驗一支工業鏡頭的好壞

檢驗工業鏡頭的好壞主要看產品的精確度和清晰度,目前國內做工業鏡頭最厲害的要數燦銳光學,其一鍵式測量鏡頭全系使用雙側遠心光學結構,擁有非常好的重復測量精度。例如φ100MM標准測量鏡頭系列測量塊規尺寸拍攝多組數據,可以做到±1UM 的重復測量精度。具體可上「燦銳光學」官網了解更多。

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