遠心鏡頭和相機的匹配選擇原則和普通工業鏡頭是一樣的,只要其靶面的規格大于或等于相機的靶面即可。使用過程中請留意,在遠心鏡頭的物鏡垂直下方區域范圍的都是遠心成像,而超出此范圍的區域,就不是嚴格意義上的遠心成像了,這點在實際的使用中一定要注意,否則會產生不必要的偏差。
客戶在選擇遠心鏡頭時,首先應明白在什么時候需要時選擇遠心鏡頭。根據遠心鏡頭原理特征及獨特優勢,當檢查物體遇到以下6中情況時,最好選用遠心鏡頭:
1)當需要檢測有厚度的物體時(厚度>1/10 FOV直徑);
2)需要檢測不在同一平面的物體時;
3)當不清楚物體到鏡頭的距離究竟是多少時;
4)當需要檢測帶孔徑、三維的物體時;
5)當需要低畸變、圖像效果亮度幾乎完全一致時;
6)當缺陷只在同一方向平行照明下才能檢測到時。
選擇遠心鏡頭,首先應明白遠心鏡頭相關指標對應使用條件:
1)物方尺寸------拍攝范圍。
2)像方尺寸------使用的CCD的靶面大小。
3)工作距離------物方鏡頭前表面距離拍攝物的距離。
4)分辨率---------使用的CCD像素大小 。
5)景深------------鏡頭能成清晰像的范圍。像/物倍率越大景深越小。
6)接口------------照相機接口,多為C,T等接口。
根據使用情況(物體尺寸和需要的分辨率)選擇物方尺寸合適的物方鏡頭和CCD或CMOS相機,同時得到像方尺寸,即可計算出放大倍率,然后根據產品列表選擇合適的像方鏡頭。選擇過程中還應注意景深指標的影響,因為像/物倍率越大景深越小,為了得到合適的景深,可能還需要重新選擇鏡頭。
遠心鏡頭選型時最重要的是要考慮下面的三點:
一、靶面匹配
工業相機中有個很重要的參數:芯片規格(芯片物理尺寸),一般都會有1/3”、1/2”、1/2.3”、1/2.5”、2/3”、1”、3/4”、35mm全畫幅、4K、12K等。這些都是相機芯片對角線的尺寸規格,它定義了相機芯片(矩形)的外接圓直徑。我們在選工業鏡頭的時候往往要做到一一對應,就是說工業鏡頭的成像尺寸要大于等于相機的芯片規格尺寸,一般兩者相等時最好的,如果鏡頭的規格尺寸大于相機的,也能滿足使用,但是就會產生一定的成本浪費。如果鏡頭的規格尺寸小于相機的,那將來的成像就會產生黑角現象,偏差大的話圖像會變成一個圓。這樣就沒辦法保證鏡頭拍攝的視場,而且會對相機的成像分辨率造成損失。
二、接口匹配
在成像靶面匹配了之后,還要考慮鏡頭與相機的接口問題。因為不同廠家、不同靶面的相機都會有不一樣的接口。比如線陣相機里2K、4K、6K、8K、12K等會有F接口、C接口、M58*0.72、M72*0.75等不同的接口規格,這些接口規格除了螺紋或卡口外徑尺寸不一樣外,法蘭端面到芯片的距離也會有所不同。因此在選型考慮的時候一定要考慮接口對應的問題,相機與鏡頭的接口必須保證一致,不然就無法安裝。像遠心光學(BTOS)公司做的雙遠心鏡頭,每款鏡頭都會根據客戶具體的實用來對應不同的接口,保證合理的安裝使用。
三、精度匹配
一般的視覺項目都會有精度需求,這種精度一般是硬件和軟件的綜合精度。我們一般在前期相機、鏡頭選型的時候就會著重去考慮硬件能達到的精度,一般我們會以單位像元對應的視場尺寸來定義硬件的基礎精度。計算方式為:相機像元的邊長/鏡頭的倍率=硬件精度
遠心光學的所有鏡頭在產品參數欄里都有倍率的指標,可以直接用來精度計算。如果選了定焦的工業鏡頭,就要先計算鏡頭工作時的倍率,然后在計算精度。因為定焦鏡頭在不同的工作距離下有不同的倍率,我們計算定焦鏡頭的公式為:焦距f/物距WD=倍率。在做高精度的視覺項目時,往往精度要求太高,僅僅通過硬件是不能保證的,這時軟件算法要通過亞像元等計算方式來做校正和提升。
審核編輯 :李倩
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原文標題:六種訣竅教你學會遠心鏡頭選型
文章出處:【微信號:機器視覺沙龍,微信公眾號:機器視覺沙龍】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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