工业相机的选型规则
工业相机选型
工业相机选型摘要:工业相机是用于在工业生产过程中进行图像采集和分析的关键设备。
工业相机的选型是非常重要的,它将直接影响到生产效率和品质。
本文将介绍工业相机选型的基本原则和注意事项,并提供一些选型的参考指南。
1. 引言工业相机在现代工业生产中扮演着重要角色。
它们可以用于机器视觉系统、自动化生产线和质量控制等众多应用中。
相比于普通相机,工业相机具有更高的帧率、更长的寿命和更好的适应性。
因此,选择适合的工业相机对于确保工业生产的稳定性和质量至关重要。
2. 工业相机选型的原则在选择工业相机之前,以下几个原则需要被考虑:2.1 图像需求首先要明确需要采集的图像的特性,例如分辨率、色彩深度、动态范围等。
根据具体的应用需求,选择合适的图像特性将决定最终的选型。
2.2 环境适应性工业相机通常需要在恶劣的环境条件下运行,例如高温、低温、尘土或湿度。
因此,选型时需要考虑相机的可靠性、防护等级和耐用性,以确保其能够在特定的工作环境下正常运行。
2.3 数据传输和接口选择工业相机时,需要考虑数据传输和接口的要求。
常用的数据接口包括USB、Gigabit Ethernet、Camera Link等。
根据实际应用需求,选择适合的接口类型和速度。
2.4 成本和性能平衡最后,还需要平衡成本和性能。
工业相机市场上有各种不同规格和价格的相机可供选择。
根据实际需求和预算,选择适合的相机,兼顾性能和成本的平衡。
3. 工业相机选型的注意事项在选择工业相机时,还需要注意以下几点:3.1 品牌和信誉度选择知名品牌和信誉度较高的工业相机,可以降低后续维护和服务的风险。
品牌相机通常有更好的质量控制和售后服务。
3.2 技术支持和软件平台考虑到相机和应用软件的兼容性和技术支持,选择具备强大软件平台和技术支持的工业相机。
这将有助于快速部署和集成相机到现有系统中。
3.3 扩展性和灵活性选择具备扩展性和灵活性的工业相机,可以满足未来业务需求的变化。
例如,支持不同镜头、滤波器和附件的连接。
工业相机如何选型
感光度是相机对光线的敏感程度,感光度越高,相机在低光照
环境下的拍摄能力越强。
工业相机的特点与优势
高分辨率
高速性能
工业相机一般采用高像素传感器和高分辨率 镜头,能够提供高清晰度的图像。
工业相机具备快速拍摄和传输图像的能力, 能够满足高速生产线和高精度检测的需求。
耐用性和可靠性
数据传输和处理
工业相机采用坚固的材料和密封设计,能够 适应恶劣的工作环境,具有较长的使用寿命 和较低的故障率。
光圈
光圈是调节镜头进光量的装置,由一组叶片组 成,可调节镜头的通光量。
3
快门
快门是控制相机曝光时间的装置,可分为机械 快门和电子快门两种。
相机的基本参数
传感器尺寸
01
传感器是相机捕捉图像的关键元件,其尺寸越大,成像质量越
高。
像素
02
像素是衡量相机分辨率的指标,像素越高,图像细节表现越丰
富。
感光度
03
工业相机通常用于生产线上的产品检测、识别、测量等自动 化控制任务,具有高精度、高速度、高可靠性等特点。
工业相机的分类
根据感光芯片类型
CCD工业相机和CMOS工业相机。
根据分辨率
高分辨率工业相机、中分辨率工业 相机和低分辨率工业相机。
根据拍摄景深
定焦工业相机和变焦工业相机。
根据接口类型
USB工业相机、GigE工业相机和 1394工业相机等。
工业相机如何选型
contents
目录
• 工业相机简介 • 工业相机的基本组成和特点 • 工业相机的选型要点 • 工业相机的使用和维护 • 工业相机的发展趋势和未来展望
01
工业相机简介
工业相机的定义
工业相机的选型规则
工业相机的选型规则工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。
选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、工业CCD摄像头的选择,给大家介绍一些经验。
1、选择工业相机的信号类型工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。
模拟相机必须有图像采集卡,标准的模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也是固定的,25帧每秒。
另外还有一些非标准的信号,多为进口产品,那么成本就是比较高了,性价比很低。
所以这个要根据实际需求来选择。
另外模拟相机采集到的是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。
模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。
随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。
动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。
工业数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更精确的信号。
2、工业相机的分辨率需要多大。
根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,下面以一个应用案例来分析。
应用案例:假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。
首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在:(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。
工业相机选型11大注意点
工业相机选型11大注意点相比民用相机而言,工业相机在图像稳定性、抗干扰能力和传送数据方面有着更高的优势,是组成机器视觉系统的关键部分,工业相机的性能好坏决定着机器视觉系统的稳定性。
每一款工业相机都有很多参数可以选择,也有许多型号可供参考,那么我们在相机选型方面如何更好地选择工业相机呢?首先判断项目需求,根据视野范围和检测精度来决定相机的分辨率,根据被拍摄物体的速度是静止还是运动,来确定使用CCD或COMS,根据拍摄图像的单位时间要求来确定相机帧率。
根据项目现场环境来确定使用什么连接方式(USB或千兆网等)。
因此,选择一款合适自动化视觉项目的工业相机,对整个项目的成功与否有着关键作用。
总结如下几点:1、要求检测的项目,如大小,还是瑕疵!2、工件状态,运动还是静止的!3、产品大小和检测速度。
5、工件背景色是什么!6、产品反光性是否好,产品批次一致性是否一样!相机选型时注意的参数:1、相机类型对于静止检测或者一般低速的检测,优先考虑面阵相机,对于大幅面高速运动或者滚轴等运动的特殊应用考虑使用线阵相机。
根据检测的速度,选择相机的帧率一定要大于物体运动的速度,一定要在相机的曝光和传输时间内完成。
2、相机分辨率假如项目的测量精度与视野大小,那么我们选择的相机像素计算关系如下:相机分辨率(L/W)≥视场(L/W)/精度。
假如项目要求视野是100mm*75mm,精度要求为0.05mm,则相机的像素长为100/0.05=2000PIX,也就是需要2000*1500=3000000=300万像素的相机。
这仅仅只是相机的像素精度,并不代表整个系统的精度就有如此高,还有其它的精度也要考虑,如镜头的分辨率,系统的抖动,光源的波长等等。
相机像素精度一定要高于系统所要求的精度,才能有实际的测量意义,亚像素的精度提升在实际测量中并没有太多影响,不能从根本上解决精度不足的问题。
一般来说,如果条件允许,我们会要求将相机的分辨率提升一个数量级或者是将相机的像素精度提高一个数量级。
工业相机的参数及选型
工业相机的参数及选型分辨率(Resolution):相机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟相机机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480,模拟相机已经逐步被数字相机代替,且分辨率已经达到6576*4384。
像素深度(Pixel Depth):即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字相机机一般还会有10Bit、12Bit、14Bit等。
最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):相机采集传输图像的速率,对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机为每秒采集的行数(Lines/Sec.)。
曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字相机一般都提供外触发采图的功能。
快门速度一般可到10微秒,高速相机还可以更快。
像元尺寸(Pixel Size):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小。
数字相机像元尺寸为3μm~10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。
光谱响应特性(Spectral Range):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。
接口类型:有Camera Link接口,以太网接口,1394接口、USB接口输出,目前最新的接口有CoaXPress接口。
工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
工业镜头主要参数与选型
工业镜头主要参数与选型一、镜头主要参数1.焦距(Focal Length)焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。
焦距的大小决定着视角的大小,焦距数值小,视角大,所观察的范围也大;焦距数值大,视角小,观察范围小。
根据焦距能否调节,可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。
2.光圈(Iris)用F表示,以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值,例如8mm/F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。
F值越小,光圈越大,F值越大,光圈越小。
3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size)镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。
主要有:1/2″、2/3″、1″和1″以上。
4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。
常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。
5.景深(Depth of Field,DOF)景深是指在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,其影像仍然清晰的范围。
景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
光圈越大,景深越小;光圈越小、景深越大。
焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大。
距离拍摄体越近时,景深越小;距离拍摄体越远时,景深越大。
6.分辨率(Resolution)分辨率代表镜头记录物体细节的能力,以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位:“线对/毫米”(lp/mm)。
分辨率越高的镜头成像越清晰。
7、工作距离(Working distance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。
8、视野范围(Field of View,FOV)相机实际拍到区域的尺寸。
9、光学放大倍数(Magnification,ß)CCD/FOV,即芯片尺寸除以视野范围。
10、数值孔径(Numerical Aperture,NA)数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积,计算公式为N.A=n*sin a/2。
工业相机镜头的参数与选型
工业相机镜头的参数与选型一、镜头的基本参数1.焦距:焦距是指光线汇聚所发生的位置与感光器或像素元件的距离。
工业相机镜头的焦距可以根据实际需求进行选择,一般有固定焦距和变焦两种类型。
2.光圈:光圈是指镜头的进光量大小的调节装置,它能控制进入相机的光线的数量。
光圈大小直接影响相机的景深和光线透过能力。
在选择工业相机镜头时,一般需要根据实际应用场景和光线条件进行合理选择。
3.像距和像高:像距是指感光器到镜头最近点的距离,像高则是指光线通过镜头时物体成像产生的像的高度。
像距和像高的大小会影响到相机的成像范围和分辨率,因此在选型过程中需要进行合理的规划和计算。
4.解像度:解像度是指相机镜头的成像能力,也称为像场解析力。
工业相机镜头的解像度决定了相机系统的成像质量和分辨率,因此在选型过程中需要特别关注。
二、特殊需求1.特殊光谱:一些工业应用中,需要对特定光谱范围内的物体进行成像。
对于这种需求,可以选择特殊波段的工业相机镜头,如红外镜头、紫外镜头等。
2.防尘防水抗振动:在一些工业生产环境中,会存在较高的尘土、水汽等干扰因素,此时需要选择具有防尘防水和抗振动功能的工业相机镜头,以保证镜头稳定可靠的工作。
3.镜头接口:根据实际应用需求和相机的类型,需要选择合适的镜头接口,如C口、CS口、F口、M42口等。
三、选型准则1.根据应用需求确定参数:首先要明确工业相机镜头的应用场景和目标,根据需要选择合适的焦距、光圈、像距等基本参数。
2.考虑成像质量和分辨率:成像质量是选型过程中最关键的因素之一,要选择具有较高解像度和尽量少的光学畸变的镜头。
3.考虑工作环境:根据实际工作环境的特点,选择具有防尘防水和抗振动功能的镜头。
4.考虑成本和性价比:工业相机镜头的价格差异较大,要根据实际需求和预算选择相应的镜头,综合考虑成本和性价比。
5.选择可替换镜头:由于工业应用的多样性和发展需求的变化,选择可替换镜头可以提高系统的灵活性和可拓展性。
工业相机的选型规则
工业相机的选型规则工业相机是一种专门设计用于工业应用的高性能数字相机,主要用于工业图像检测、机器视觉、自动化、测量和监控等领域。
而选择合适的工业相机对于保证应用的效果和稳定性至关重要。
以下是几个选型规则,可以帮助用户选择合适的工业相机。
一、应用需求分析1.定义应用场景:首先需要明确需要使用工业相机的具体应用场景,例如智能制造、品检、无人驾驶、医疗等。
2.确定应用需求:分析应用场景中对工业相机的具体技术要求,如分辨率、帧率、像素灵敏度、外观尺寸、通信接口等。
3.考虑环境条件:考虑相机在应用系统中的工作环境,例如温度、湿度、光照等因素,以确保相机能够正常工作。
二、相机参数选择1.分辨率:根据具体应用需求选择适当的分辨率,高分辨率可提供更清晰的图像,但也会增加数据处理的复杂性。
2.帧率:根据应用场景中对速度要求,选择相机的合适帧率,高帧率可以提供更快的图像传输速度。
3.像素灵敏度:根据应用场景中对光线条件的要求,选择合适的像素灵敏度,低灵敏度可以提供更好的图像质量。
4.外观尺寸:根据应用场景的空间限制,选择合适的相机外观尺寸,可以确保相机能够方便地安装和集成到应用系统中。
5. 通信接口:根据应用系统的通信要求,选择相机合适的通信接口,如USB、GigE、Camera Link等。
三、性能指标考虑1.噪声:选择具有低噪声特性的相机,以提高图像质量和信噪比。
2.动态范围:选择具有较高动态范围的相机,可以减少图像细节丢失和信息不准确性。
3.色彩还原:选择具有良好色彩还原能力的相机,以确保图像色彩真实性。
4.曝光控制:选择支持自动曝光和手动曝光控制的相机,以满足不同场景下的拍摄需求。
5.接口兼容性:选择具有良好兼容性的相机,能够与其他设备进行无缝集成和通信。
四、厂家选择1.技术实力:选择具有较强技术实力和研发能力的相机厂家,可以获得更高质量和更可靠的产品。
2.售后服务:选择提供良好售后服务的相机厂家,能够及时解决产品使用中的问题。
工业镜头参数
工业镜头参数
工业镜头的参数包括:
1.焦距:工业镜头的焦距通常较短,一般在8mm-50mm之间,用于拍摄距离比较近的物体。
2.光圈:工业镜头的光圈一般较小,可以获得较大的景深,确保整个物体都清晰可见。
3.视场角度:视场角度越大,可以拍摄到的物体范围就越广,视场角度一般在80度到120度之间。
4.镜头结构:工业镜头常见的结构有固定焦镜头、变焦镜头、广角镜头、长焦镜头等。
5.透光率:工业镜头的透光率越高,影像质量就越好,通常采用多层涂膜技术提高透光率。
6.镜头口径:镜头口径越大,光线的入射量就越大,影像质量也更好,一般较大的工业摄像头镜头口径为1英寸或更大。
7.分辨率:工业镜头的分辨率越高,可以拍摄到更细节的物体信息,影像质量也更好,一般分辨率高达4000万像素以上。
工业相机与镜头选型方法(含实例)
工业相机与镜头选型方法(含实例)一、根据应用需求选型工业相机与镜头的选型首先要根据实际应用需求来确定。
应该明确拍摄的对象、需要的图像质量、成像速度等方面的要求。
例如,是否需要高分辨率的图像、是否需要高速连续拍摄、是否需要逆光环境下的高动态范围等等。
根据这些需求,可以确定所需要的传感器规格和镜头类型。
二、根据传感器规格选型传感器规格是工业相机选型的重要依据之一、传感器的大小直接影响到成像的角度、分辨率和噪声水平。
常见的传感器规格有1/2.3英寸、1/1.8英寸、2/3英寸、1英寸以及APS-C和全画幅等。
一般而言,传感器越大,成像角度越大,分辨率越高,噪声水平越低。
根据应用需求,选择合适的传感器规格。
实例一:如果应用需求是需要拍摄大范围场景,例如工业检测、机器视觉等,可以选择传感器规格较小的相机,例如1/2.3英寸传感器。
实例二:如果应用需求是需要高分辨率的图像,例如精细检测、高精度测量等,可以选择传感器规格较大的相机,例如APS-C或全画幅传感器。
三、根据镜头类型选型根据传感器规格确定之后,接下来要选择合适的镜头类型。
工业相机通常有固定焦距镜头、变焦镜头和特殊用途镜头等类型。
固定焦距镜头一般适合需要固定场景的拍摄,一般具有较高的分辨率和较低的畸变等特点。
变焦镜头适用于需要不同焦距的应用,具有变焦范围广、灵活性高的特点。
特殊用途镜头适用于特殊的应用场景,例如近距离测量、显微镜观察等。
实例三:如果应用场景需要拍摄不同物体的细节,例如高精度检测、PCB检测等,可以选择具有高分辨率和低畸变的固定焦距镜头。
实例四:如果应用场景需要拍摄不同距离的对象,例如检测机器人、机器视觉等,可以选择具有变焦范围广的变焦镜头。
四、根据镜头参数选型在确定镜头类型之后,还需要根据具体应用的需求选择合适的镜头参数,包括焦距、光圈和视场角等。
焦距是指镜头的焦距长度,影响到成像的角度和视场大小。
一般而言,焦距较短的镜头可以拍摄宽广的场景,焦距较长的镜头可以拍摄较小的视场。
工业相机方案
-紫外LED光源:适用于检测荧光物体
4.图像处理与分析
采用高性能图像处理硬件及软件,实现图像的实时采集、处理与分析。主要功能包括:
-图像预处理:去噪、滤波、图像增强等
-特征提取:边缘检测、形状识别、颜色识别等
-模式识别:模板匹配、神经网络、深度学习等
-结果输出:合格/不合格判定、数据统计、报表生成等
4.确保系统稳定可靠,降低维护成本。
三、方案设计
1.工业相机选型
根据应用场景及需求,选用高分辨率、高帧率、低延迟的工业相机。具体参数如下:
-分辨率:≥5MP
-帧率:≥60fps
-像元尺寸:≤3.45μm
-光谱响应范围:可见光、近红外
-接口类型:GigE、USB3.0、Camera Link等
2.镜头选型
1.硬件设计:采用工业级硬件设计,确保系统稳定可靠。主要包括以下部分:
-工业相机、镜头、光源等设备
-图像采集卡:实现图像的实时采集与传输
-工业计算机:用于图像处理与分析
-输出设备:如显示器、报警器等
2.软件设计:开发具有以下功能的图像处理与分析软件:
-实时图像采集与显示
-图像预处理:去噪、滤波、增强等
-帧率:≥60fps
-像元尺寸:≤3.45μm
-光谱响应范围:可见光至近红外
-接口类型:GigE、USB3.0、Camera Link等
2.镜头选型:根据实际应用场景,选择合适焦距、视场角、光圈大小的工业镜头。
3.光源选型:针对被测物体特性,选择适合的光源,如白光LED、红外LED、紫外LED等。
三、系统设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
c.维护保养:定期对系统进行检查、保养,确保系统长期稳定运行
工业相机选型计算案例
工业相机选型计算案例下面就来给你整一个工业相机选型计算的案例哈。
就比如说咱有个工厂,要在生产流水线上检测小零件的尺寸,看看有没有次品。
这小零件大概是个边长5毫米的正方形,而且这个流水线速度还挺快,每秒能过10个零件呢。
首先呢,咱得考虑分辨率。
分辨率就像是相机眼睛的清晰度。
咱要能清楚地看到这5毫米的小零件的细节,那怎么着也得让这个零件在相机画面里占个几百个像素吧。
假设咱想让这个小零件占500像素,那根据一些简单的数学(其实就是比例关系啦),如果这个零件边长是5毫米,那每毫米就得有100像素,这样整个视野范围内就需要500像素了。
这时候就可以初步确定相机的分辨率得是多少了。
比如说咱选个1000×1000像素的相机,这样就比较保险啦。
接着呢,就得看看帧率。
帧率就是相机每秒能拍多少张照片。
咱这流水线每秒过10个零件,那相机至少得每秒拍10张照片才能保证每个零件都被拍到吧。
但是为了保险起见,咱可以选个每秒30帧的相机,就像跑步的时候多跑几步,肯定能把每个东西都抓住。
这样万一以后流水线速度加快了,这个相机也能跟得上。
还有个重要的东西就是视场角。
这个就好比是相机眼睛能看到的范围。
咱这个小零件在流水线上是一个挨着一个走的,咱得确保相机一次能看到足够多的零件,这样就不用在流水线上到处装相机了。
比如说这个流水线的传送带上,零件占的宽度是10厘米,那相机的视场角就得能覆盖这10厘米的宽度,还得有余量,不然就会有零件跑出相机的视野啦。
最后呢,就是光照条件也很重要。
要是流水线上光线暗,相机再好也看不清呀。
如果光线暗,咱可能就得选那种对光线敏感度高的相机,就像有的人在黑夜里视力特别好一样。
要是光线太亮了,也不行,可能会反光,让相机眼花缭乱的。
所以要根据实际的光照情况来选择合适的相机类型。
这就是一个简单的工业相机选型计算的案例啦。
你要是在实际中选型,还得根据具体的情况多调整调整呢。
ccd工业相机选型步骤【附图】
随着自动化的日益剧增,CCD相机、镜头倍率被提上日程,许多小伙伴们开始被客户问到这个问题,大部分无法很好的回答客户的问题,形成CCD相机、镜头倍率如神一般的存在。
相信很多小伙伴们都查阅了各大网站和资料,看起来算法很麻烦的样子。
可能是基于这个英寸转换问题和对自动化领域相对陌生的原因吧。
今天,测量攻城狮挤出一点时间和大家分享一下CCD相机、镜头倍率的算法,让大家都可以说出个一二。
认识CCD结构:CCD 相机+镜头CCD相机CCD芯片靶面尺寸单位是:mm如上图,假设靶面尺寸是1/4”型号,则靶面对角线是4mm,目镜镜头光学放大倍率是0.5X,显示器尺寸为14英寸。
则显示放大倍率=0.5*14*25.4/4=44.45X假设物镜放大到3X,那么放大倍率=44.45*3=133.35XCCD专业名词及型号选择:首先,要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。
打比方是2/3" 工业相机,C接口,500万像素;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", 500万像素以上。
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 =工作距离(WD) ×靶面尺寸( H or V) /视野范围FOV( H or V) 视野范围FOV ( H or V)=工作距离(WD) ×靶面尺寸( H or V) / 焦距f 视野范围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/视野范围FOV( H or V) 光学倍率=靶面尺寸( H or V) /视野范围FOV( H or V) (H代表CCD 靶面水平宽度,V代表CCD靶面垂直高度)。
打比方视野是100*100mm, WD是500mm,先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下,市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。
工业相机选型知识
工业相机选型知识1.1.1 机器视觉原理机器视觉是利用机器代替人眼进行测量和判断的技术。
机器视觉系统通过图像摄取装置(分为CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号,并传递给专用的图像处理系统。
该系统根据像素分布、亮度、颜色等信息将图像信号转换成数字化信号,并对这些信号进行各种运算以抽取目标的特征。
最终,根据判别的结果,控制现场设备的动作。
2.1.1 视觉系统组成部分视觉系统主要由以下部分组成:1.照明光源2.镜头3.工业摄像机4.图像采集/处理卡5.图像处理系统6.其它外部设备2.1.1.1 工业摄像机工业摄像机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点。
目前市面上的工业相机大多基于CCD或CMOS芯片。
CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器,它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体。
典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。
CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70年代初,90年代初期,随着超大规模集成电路(VLSI)制造工艺技术的发展,CMOS图像传感器得到迅速发展。
CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上,还具有局部像素的编程随机访问的优点。
目前,CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。
要根据应用需要来确定。
一般来说,分辨率越高,图像越清晰,但同时也会增加成本和处理时间。
因此,需要根据具体应用的需求来选择合适的分辨率。
3、根据应用场景来选择相机的输出信号方式。
如果需要进行高质量的图像处理算法,建议选择输出裸数据的工业相机。
如果只是进行一般的图像拍摄,数字相机就可以满足需求。
4、根据应用场景来选择相机的响应频率范围。
如果需要拍摄可见光范围外的图像,需要选择红外或紫外相机。
总之,选择合适的工业相机需要根据具体的应用需求来确定,需要考虑分辨率、输出信号方式、响应频率范围等因素。
工业相机镜头地全参数与选型
工业相机镜头的参数与选型一、?镜头主要参数1.焦距(FocalLength)焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。
焦距的大小2.用FF值越3.1″以上。
4.镜头与相机的连接方式。
常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。
5.景深(DepthofField,DOF)景深是指在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,其影像仍然清晰的范围。
景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
光圈越大,景深越小;光圈越小、景深越大。
焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大。
距离拍摄体越近时,景深越小;距离拍摄体越远时,景深越大。
6.分辨率(Resolution)78910数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积,计算公式为N.A=n*sina/2。
数值孔径与其它光学参数有着密切的关系,它与分辨率成正比,与放大率成正比。
也就是说数值孔径,直接决定了镜头分辨率,数值孔径越大,分辨率越高,否则反之。
11、后背焦(Flangedistance)准确来说,后倍焦是相机的一个参数,指相机接口平面到芯片的距离。
但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时,后倍焦是一个非常重要的参数,因为它直接影响镜头的配置。
不同厂家的相机,哪怕接口一样也可能有不同的后倍焦。
1.2.3.4.远心镜头是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化。
远心镜头与传统镜头对比,如图:远心镜头又分为物方远心和双侧远心两种,如图:机器视觉的镜头选择创造不同机器视觉为工业控制系统增加了新的维度,它可以提供装配线上零件的尺寸、位置和方向。
而合适的镜头选择对于机器视觉能否发挥应有的作用是非常重要的。
面和颜色。
对于食品检测系统,产品的尺寸、颜色、密度和形状都需要依靠多元检测才确定。
多元机器视觉系统既可以是彩色相机也可以是黑白相机,通常使用结构照明方法建立产品外表和内在结构。
工业相机的选型规则
工业相机得选型规则工业相机就是机器视觉系统中得一个关键组件,其最本质得功能就就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序得电信号。
选择合适得相机也就是机器视觉系统设计中得重要环节,相机不仅就是直接决定所采集到得图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统得运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、工业CCD摄像头得选择,给大家介绍一些经验。
1、选择工业相机得信号类型工业相机从大得方面来分有模拟信号与数字信号两种类型。
模拟相机必须有图像采集卡,标准得模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也就是固定得,25帧每秒。
另外还有一些非标准得信号,多为进口产品,那么成本就就是比较高了,性价比很低。
所以这个要根据实际需求来选择。
另外模拟相机采集到得就是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。
模拟信号可能会由于工厂内其她设备(比如电动机或高压电缆)得电磁干扰而造成失真。
随着噪声水平得提高,模拟相机得动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。
动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。
工业数字相机采集到得就是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机得动态范围更高,能够向计算机传输更精确得信号。
2、工业相机得分辨率需要多大。
根据系统得需求来选择相机分辨率得大小,下面以一个应用案例来分析。
应用案例:假设检测一个物体得表面划痕,要求拍摄得物体大小为10*8mm,要求得检测精度就是0、01mm。
首先假设我们要拍摄得视野范围在12*10mm,那么相机得最低分辨率应该选择在:(12/0、01)*(10/0、01)=1200*1000,约为120万像素得相机,也就就是说一个像素对应一个检测得缺陷得话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见得就是130万像素得相机,因此一般而言就是选用130万像素得相机。
选择工业相机要考虑的四个方面
选择工业相机要考虑的四个方面第一方面:速度和曝光在选择一款工业数字相机时,物体成像的速度必须充分考虑好。
例如,假设在拍摄过程中,物体在曝光中没有移动,可用相对简单和便宜的工业相机;对于静止或缓慢移动的物体,面阵工业相机最适合于对静止或移动缓慢的物体成像。
因为整个面阵区域必须一次曝光,在曝光时间当中任何的移动会导致图像的模糊,但是,运动模糊可以通过减少曝光时间或使用闪光灯来控制;对于快速移动的物体,当对运动的物体使用一个面阵工业相机时,需要考虑在曝光时间当中处于工业相机当中的运动对象数量,还需要考虑物体上能用一个像素表征的最小特征,也就是对象分辨率,在采集运动物体的图像的拇指规则就是曝光必须发生在采集物体移动量小于一个像素的时间内。
如果你采集的物体是在以1厘米/秒的速度匀速移动,而且物体分辨率已经设置为1 pixel/mm,那么需要的最大曝光时间是1/10每秒。
因为物体移动一个距离恰好等于相机传感器中的一个像素,当使用最大曝光时间时这里会有一定数量的模糊。
在这种情况下,一般倾向于将曝光时间设置的比最大值要快,比如1/20每秒,就能保持物体在移动半个像素内成像。
如果同样的物体以1厘米/秒的速度移动,物体分辨率为1 pixel/微米,那么一秒中所需要的最大曝光是1/10000.曝光设置的对快取决于所采用的相机,还有你是否能够给物体足够的光来获得一幅好的图像。
第二方面:提高分辨率的优缺点虽然高分辨率工业相机有助于提高精确度,但是通过分析更清晰的,更精细的图像,就会降低了速度。
工业数字相机传输图像数据是由一系列代表像素值的数字组成的。
一个分辨率为200×100的相机具有20000个像素,因此,20000个数字值会被发送到采集系统。
如果工业相机工作在25MHz的数据速率下,它每40纳秒传送一个值。
这造成一幅整个图像需要大约0.0008秒,相当于1250帧/秒。
而当分辨率提高到640×480会有307200个像素,大约是上面的15倍。
工业相机相关的标准
工业相机相关标准一、清晰度标准清晰度是工业相机的重要性能指标之一。
在购买工业相机时,需要关注其最大分辨率和镜头接口类型,根据实际应用场景选择合适的工业相机。
一般来说,高清晰度可以带来更好的图像质量和更丰富的细节信息,适用于高精度测量和识别等应用场景。
二、色彩还原度标准色彩还原度是指工业相机拍摄的图像与真实场景的色彩对比度。
色彩还原度高的工业相机能够更好地呈现出被拍摄物体的真实色彩,提高图像的可读性和识别率。
一般来说,色彩还原度越高,图像质量就越好。
三、动态范围标准动态范围是指工业相机在同一场景下能够拍摄的亮度范围。
动态范围越广,工业相机能够拍摄的场景就越广泛,拍摄出的图像层次感和对比度就越好。
一般来说,高动态范围的工业相机适用于光线变化较大的场景。
四、稳定性标准稳定性是工业相机在长时间使用或恶劣环境下工作的可靠性。
在购买工业相机时,需要关注其防护等级、工作温度范围、电磁兼容性等指标,以确保其能够在恶劣环境下稳定工作。
同时,在安装工业相机时,也需要根据实际应用场景选择合适的安装方式和环境,以保证其稳定运行。
五、数据接口标准数据接口是连接工业相机和其他设备之间的桥梁。
在购买工业相机时,需要关注其支持的数据接口类型和协议,以确保其能够与其他设备兼容。
一般来说,常见的工业相机数据接口包括USB、GigE、CameraLink 等。
六、触发模式标准触发模式是指工业相机在接收到外部信号后启动图像采集的机制。
在购买工业相机时,需要关注其支持的触发模式类型和精度,以满足实际应用场景的需求。
一般来说,高精度的触发模式可以保证图像采集的准确性和一致性。
七、操作简便性标准操作简便性是指工业相机的使用和维护的难易程度。
在购买工业相机时,需要关注其操作界面、软件功能、维护方式等方面,选择易于操作和维护的工业相机可以提高工作效率和降低成本。
同时,在安装和使用工业相机时,也需要根据实际应用场景选择合适的操作方式和使用方法,以保证其正常运行和使用寿命。
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工业相机的选型规则
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。
选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。
在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、工业CCD摄像头的选择,给大家介绍一些经验。
1、选择工业相机的信号类型
工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。
模拟相机必须有图像采集卡,标准的模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也是固定的,25帧每秒。
另外还有一些非标准的信号,多为进口产品,那么成本就是比较高了,性价比很低。
所以这个要根据实际需求来选择。
另外模拟相机采集到的是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。
模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。
随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。
动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。
工业数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更精确的信号。
2、工业相机的分辨率需要多大。
根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,下面以一个应用案例来分析。
应用案例:假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为
10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。
首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在:(12/0.01)*
(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。
但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷,所以我们为了提高系统的精准度和稳定性,最好取缺陷的面积在3到4个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即最低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为最佳(我见过最多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素,那么就不用这么高分辨率的相机了。
比如他们说如果做到0.1个像素,就是一个缺陷对应0.1个像素,缺陷的大小是由像素点个数来计算的,试问0.1个像素的面积怎么来表示?这些人以亚像素来忽悠人,往往说明了他们的没有常识性)。
换言之,我们仅仅是用来做测量用,那么采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但有时因为边缘清晰度的影响,在提取边缘的时候,随便偏移一个像素,那么精度就受到了极大的影响。
故我们选择300万的相机的话,还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右,这就很好的保证了测量的精度。
3、选择工业相机的芯片。
工业相机从芯片上分,有CCD和CMOS两种。
如果要求拍摄的物体是运动的,要处理的对象也是实时运动的物体,那么当然选择CCD芯片的相机为最适宜。
但有的厂商生产的CMOS相机如果采用帧曝光(全局曝光)的方式的话,也可以,虽然是CMOS芯片,但在拍摄运动物体时绝不比CCD的差,又假如物体运动的
速度很慢,在我们设定的相机曝光时间范围内,物体运动的距离很小,换算成像素大小也就在一两个像素内,那么选择普通滚动曝光的CMOS 相机也是合适的。
因为在曝光时间内,一两个像素的偏差人眼根本看不出来(如果不是做测量用的话),但超过2个像素的偏差,物体拍出来的图像就有拖影,这样就不能选择普通滚动曝光的CMOS相机了。
目前很多高品质的CMOS相机完全可以替代CCD用在高精度,高速的情况下,SONY甚至都以及停产CCD了,CMOS将是主流选择。
4、工业相机选择彩色还是黑白。
如果我们要处理的是与图像颜色有关,那当然是采用彩色相机,否则建议你用黑白的,因为黑白的同样分辨率的相机,精度比彩色高,尤其是在看图像边缘的时候,黑白的效果更好。
尤其做图像处理,黑白工业相机得到的是灰度信息,可直接处理。
5、工业相机的帧率。
根据要检测的速度,选择相机的帧率一定要大于或等于检测速度,等于的情况就是你处理图像的速度一定要快,一定要在相机的曝光和传输的时间内完成。
6、选择线阵还是面阵的工业相机。
对于检测精度要求很高,运动速度很快,面阵相机的分辨率和帧率达不到要求的情况下,当然线阵工业相机是必然的一个选择。
7、选择工业相机的传输接口。
根据传输的距离、传输的数据大小(带宽)选择USB2.0/3.0、1394、Camerlink、GIGE千兆网接口等相机。
8、工业相机的CCD/CMOS靶面。
靶面尺寸的大小会影响到镜头焦距的长短,在相同视角下,靶面尺
寸越大,焦距越长。
在选择相机时,特别是对拍摄角度有比较严格要求的时候,CCD/CMOS靶面的大小,CCD/CMOS与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
因此在选择CCD/CMOS尺寸时,要结合镜头的焦距、视场角一起选择,一般而言,选择
CCD/CMOS靶面要结合物理安装的空间来决定镜头的工作距离是否在安装空间范围内,要求镜头的尺寸一定要大于或等于相机的靶面尺寸。
9、工业相机的价格。
同样参数的相机,不同的厂家价格各不相同,这就靠大家与厂家沟通和协商了。
一般说来,如果你有量的话,整体价格跟你单买一个的价格是差别很大的。
10、选择有实力的工业相机厂家。
工业相机最主要的就是看采集到的图像效果,好的效果即使一个完全不懂的人也能看的出来,好坏即可分辨。
有条件的客户可以实际考察一下,才能够对产品了解的更透彻一些,也可看到这个公司的真正产品质量和实力.。