我们在做视觉项目方案的时候,总会面临很多硬件选型的问题,面对市面上琳琅满目的工业相机和工业镜头,如何利用最低的成本选择到最合适项目使用的工业相机和工业镜头,在项目方案前期是很重要的一项工作,为了做好这项工作我们今天就讨论一下这里面涉及到的几个方面的问题。

工业相机中有个很重要的参数:芯片规格(芯片物理尺寸),一般都会有1/3”、1/2”、1/2.3”、1/2.5”、2/3”、1”、3/4”、35mm全画幅、4K、12K等。这些都是相机芯片对角线的尺寸规格,它定义了相机芯片(矩形)的外接圆直径。我们在选工业镜头的时候往往要做到一一对应,就是说工业镜头的成像尺寸要大于等于相机的芯片规格尺寸,一般两者相等时最好的,如果镜头的规格尺寸大于相机的,也能满足使用,但是就会产生一定的成本浪费。如果镜头的规格尺寸小于相机的,那将来的成像就会产生黑角现象,偏差大的话图像会变成一个圆。这样就没办法保证镜头拍摄的视场,而且会对相机的成像分辨率造成损失。

在成像靶面匹配了之后,还要考虑镜头与相机的接口问题。因为不同厂家、不同靶面的相机都会有不一样的接口。比如线阵相机里2K、4K、6K、8K、12K等会有F接口、C接口、M58*0.72、M72*0.75等不同的接口规格,这些接口规格除了螺纹或卡口外径尺寸不一样外,法兰端面到芯片的距离也会有所不同。因此在选型考虑的时候一定要考虑接口对应的问题,相机与镜头的接口必须保证一致,不然就无法安装。像远心光学(BTOS)公司做的双远心镜头,每款镜头都会根据客户具体的实用来对应不同的接口,保证合理的安装使用。
一般的视觉项目都会有精度需求,这种精度一般是硬件和软件的综合精度。我们一般在前期相机、镜头选型的时候就会着重去考虑硬件能达到的精度,一般我们会以单位像元对应的视场尺寸来定义硬件的基础精度。计算方式为:相机像元的边长/镜头的倍率=硬件精度
远心光学的所有镜头在产品参数栏里都有倍率的指标,可以直接用来精度计算。如果选了定焦的工业镜头,就要先计算镜头工作时的倍率,然后在计算精度。因为定焦镜头在不同的工作距离下有不同的倍率,我们计算定焦镜头的公式为:焦距f/物距WD=倍率。在做高精度的视觉项目时,往往精度要求太高,仅仅通过硬件是不能保证的,这时软件算法要通过亚像元等计算方式来做校正和提升。
工业镜头对于机器视觉系统有着深远的影响,而根据实际应用来选择符合系统要求的工业镜头,才能确保系统的稳定性,最终发挥其优势之所在。远心光学系统(BTOS)专注为视觉系统集成商提供“双远心镜头、远心镜头、工业镜头”和ODM、OEM定制服务。

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