工业镜头 光源 相机

镜头        https://www.baslerweb.com/cn/products/vision-components/lenses/#series=baslerace;model=aca192025um

    https://www.baslerweb.com/cn/products/tools/lens-selector/

相机       https://www.baslerweb.com/cn/products/tools/vision-system-configurator/#/selection/camera/cameraCategory=asc/interface=usb30/monocolor=mono/resolution_hv=%7B%22horizontal%22%3A1920%2C%22vertical%22%3A1080%7D

    https://www.baslerweb.com/cn/products/cameras/area-scan-cameras/ace/

板卡    https://www.baslerweb.com/cn/products/tools/frame-grabber-selector/

配置选择 https://www.baslerweb.com/cn/products/tools/vision-system-configurator/#/selection/camera/

解决方案  https://www.baslerweb.com/cn/products/tools/vision-solution-guide/

 

首先,要确定相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。打比方是2/3" 相机,C接口,5百万像素; 
那么我们可以先确定需要的工业镜头是C接口,最少支持2/3", 5百万像素以上,或者线对在160LP. 
其次,确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD),然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。 
其计算公式为: 
焦距f = WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V) 
视场FOV ( H or V) = WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f 
视场FOV( H or V) = 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率 
工作距离WD = f(焦距)× 靶面尺寸/FOV( H or V) 
光学倍率 = 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V) 
 

打比方视野是100*100mm, WD.是500mm; 那么我们先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下(工业镜头的命名方式PMS-5018M, 前面字母表示POMES/普密斯品牌,50表示焦距50mm, 18表示最大光圈值),市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。再结合相机靶面的大小来确定哪个型号,工业镜头的焦距越小,视场角就越大,视野也就相应的更大。 
如果靶面为2/3" 可以选择35mm焦距的工业镜头;靶面1/2" 则需要25mm焦距的工业镜头,或者更小....以此类推。 
在工业镜头选型与选择过程中,为了方便各位朋友计算工业镜头参数,现提供靶面尺寸表供参考。 
1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm,对角线17mm 
1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm 
2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm 
1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm,对角线9mm 
1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm 
1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm 
1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm

照明的目的是增强对比度。在一幅机器视觉的图像中,对比度代表着图像信号的质量,它反应了两个区域间的差别,比如物体和背景的差别。因此,设计光源照明的第一步是确定区域间的不同,然后用光源来突出这些不同之处。 

1:光源照明设计的基本因素 
主要有4个基本因素要重点考虑: 
(1)    镜头的视场 
           在照明系统的设计中,应根据被测对象的尺寸确定镜头的视场。而后,再根据镜头视场的大小决定最佳的照明系统。 
(2)    照明系统与工件的间距 
          在设计系统中,需全面的了解镜头到工作的距离,照明系统到工件的距离,从而确定光源与工件的距离。 
(3)    工件的外形、条件和颜色 
          照明的选择是由工件表面的形状、平坦度、光滑程度等条件决定的。最佳的照明颜色(红、兰、绿、白)可通过检测工作或被检测区域的颜色来决定。 
(4)    成像物镜 
          一般情况下,应针对确定的成像物镜进行照明系统的设计,其检验标准为:工件中需要可视化的部分、划痕、缺陷等是否被显现出来,工件表面上的印纹是否能够辨认等。 
  
2:突显不同区域的方法 
反射系数 ---- 从物体反射出的光量是可以度量的。有两种不同的反射方法: 
             a) 镜面反射:入射角等于出射角。 
             b) 漫反射:由于物体表面不平,出射光方向各异。
 

颜色 ---- 也就是光谱分布,我们从三个角度来衡量颜色: 
             a) 波长:比如绿光的波长为550nm。 
             b) 两种或两种以上光波的混合比:混合的目的是为了产生另一种光。比如黄光(波长620nm)和蓝光(波长480nm)混合在一起便会成为绿光,然而实际上,光谱的分布中并没有绿光的分布。 
             c) 补色:从白光中移除的那部分光与剩余的光互为补色光。比如,白色金属铁和黄色金属金颜色不同并不是金反射的黄光比铁多,而是反射的蓝光比铁少。白光中去除蓝光即为黄光。
 

光密度 ---- 由于不同物体材料、厚度和化学性质不同,所以投射光的数量和强度也不同。光密度会在整个光谱范围不同,或者只在某一个范围不同。一般来说,背光是鉴别光密度不同的最好方法。
 

折射 ---- 不同透明物质折射率不同,所以它们会以不同的方式影响光的传播。比如,空气气泡混合在玻璃里面,当光线直射时,会出现或明或暗的气泡边缘。 

纹理 ---- 物体表面纹理有些是可辨识的,有些是过于微小无法处理的,但是它会影响光线的反射。有些情况下,纹理非常重要,必须用光源来突出它;而另外一些情况下,纹理则相当于噪声,必须用光源来突出其它而弱化纹理。 

深度 ---- 用直射光可以突出物体的深度(影子效应),而散射光则可以弱化物体的深度。 

表面曲向 ---- 由于曲率的不同,表面各处呈现的特性不一样。折射光往往会突出这些特性,而散射光会削弱这些特性。 

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