10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍

硬件知识,不属于VisionMaster应用。属于机器视觉应用。

机器视觉硬件:

1,相机。

2,镜头。

3,光源及控制器。

4,主机。(含采集卡)


相机我们一般就看这些参数:(图示是海康相机)

快门方式:卷帘 和全局 快门。 只有在需要运动中拍照的情况下,必须使用全局快门。其他情况下,一般选用卷帘。 不是因为卷帘好。而是卷帘更便宜。

分辨率:视野 ÷ 分辨率 = 单像素精度。  怎么选 取决于 视野,和单像素精度的要求。

像元尺寸:只需要记住,分辨率相同的情况下,像元尺寸,越大,成像越好。价格越贵。取决于性能和成本的取舍。

最大帧率:取决数据接口 和 分辨率。 分辨率 × 帧率 = 数据接口的最大通讯能力。 如果通讯接口不变,分辨率越大,帧率越小。

最小曝光时间:通常在飞拍项目中,为了减少拖影,要尽量缩短曝光时间。才会考虑这个参数。

数据接口:通常我们用Gige接口(就是千兆网通讯),成本低,抗干扰。数据通讯能力,不如usb3,Camera Link。 

供电:POE供电,就是Gige接口,供电。就是如果你的网卡支持POE供电,相机也支持POE供电,你的相机就不需要外接电源了。

镜头接口:字面意思,就是与镜头连接的接口名称。最常用的是C。 其他有F,S,M42..

10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第1张图片


镜头:分定焦镜头(也称为 FA镜头),远心镜头

FA镜头我们一般就看这些参数:(图示是海康的镜头)

焦距:学术定义,请去百度。 你只要记住一些直观的影响。比如:

物距与视野的比例。 同样是看100*100的视野, 焦距越长,物距越远, 焦距短,物距越短。 其实也是视场角的关系,焦距越短,角度越大,焦距越长,角度越小。

焦距与基本的关系。通常25,35 的镜头,畸变最小。越短的畸变越严重。

光圈(F数):学术定义,请去百度。 我们一般只看最大光圈。F数值越小,光圈越大。成像质量最好的光圈,一般是最大光圈,小一点点的位置。比如下图最大光圈是2.4,成像质量最好的位置大概是在3的位置。

光圈越大,景深越小。光圈越小,景深也大。

靶面尺寸:大于相机芯片尺寸就可以。

接口类型:与相机匹配即可。

畸变:看一看就好,通常没有太多选择。

分辨率:如下图 写的1000万分辨率。看看就好。给客户看。其实是假参数。

解析力:这个才是衡量镜头的参数,单位是线对。如下MTF图。 图中显示,大于0.3,可以做到230线对。换算 1 ÷ (230×2)= 0.0022mm。 可以认为这个镜头可以分辨0.0022大小的物体。这个算很好了。但是。我严重怀疑这个参数的真实性。通常是80-120线对就算好的了。(问就是,实验室数据)。如果有条件,可以自己买一个分辨率板,实际测一下。

10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第2张图片

 10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第3张图片

10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第4张图片

 10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第5张图片

  远心镜头

一般看着几个参数:(图示是灿锐的远心镜头)

芯片类型:就是视野大小,要大于相机芯片尺寸。

接口,与星际匹配

分辨力:灿锐这个数字比较可信,12.7μ,大概是40线对

工作距离:就是物距

倍率:就是放大倍率

10 海康视觉平台VisionMaster 上手系列:硬件知识介绍_第6张图片


光源:

常用光源有:条光,环光,面板光,同轴光, 集束平行光,碗光,等等。

光源的目的:凸显图像特征。减小环境光的影响。

理解光源:光的直线传播,光是有角度的,光的反射 和 漫反射, 衍射。

学习光源的方法:去光源厂家,打光。强烈去现场体验一下。光源厂家,是整个工业视觉应用系统里,客户体验最好的环节。

如果你在华南,强烈推荐  康视达。 服务好,价格公道。(五星级打光体验)

光源本质就是个灯。与家里的照明灯没太大区别。都是灯珠+灯罩(壳)。如果你没接触过,其价格一定会惊掉你的下巴。(光源控制器,就是变压器,单独收费)

光源贵:主要是提供服务。打光测试,验证服务。借用服务,换型号服务。数量少,定制服务。

光源,看似没什么技术含量。但是在工业视觉项目中,却非常重要。我们人眼,对光的依赖不高。是因为我们眼睛分辨力非常恐怖,大脑算力非常恐怖。而且,我们看东西,还是双眼看,而且,还换多个角度看多次。

但相机,通常就几百万像素,只拍一次,而且是固定姿态。而且算法完全没法跟人脑比。所以对光源非常依赖。选择好的光源。让你事半功倍。所以光源是物有所值。但也可以最求物美价廉。

光源的学习。主要靠实践。多去打光。然后你要有光传播特性的概念(光的直线传播,光是有角度的,光的反射 和 漫反射,衍射。)。把每次实践跟光的原理,结合起来。抽象提取。你就慢慢的,看到产品,就大概知道用什么光源。


主机:

不要最求高性能。其实工业视觉任务,对主机性能要求,不是很高。你堆再高的主机性能,也提升不了太多,算子的速度。还不如优化算子调用。

采集卡:

其实就是千兆网卡,通常用Inrtel芯片的千兆网卡就可以了。

常见的有82574/5/6 ,i210 ,i211  ,   i225

比如做1-2个500万相机,定位的项目。用低压N5105cup ,就可以。配置4个 intel i225 高速千兆网,搭载ddr4 内存。M.2固态。被动散热。非常好用。关键价格还低。才1-2千。

如果买传统工控机。老款2,3,4代I7  配ddr3 也要2-3千。再配一张4口千兆网卡,奔3,4千去了。机箱大,功率也大。


附一个,相机镜头选型:

需求: 视野15*10mm,但像素精度要求0.01mm, 物距120±20mm

选型:

分辨率 = 视野/但像素精度 = 1500*1000

可以选:

MV-CA020-10GM  1624*1240   200万像素 全局  4.5μ   贵

MV-CA060-10GM  3072*2048   600万像素 卷帘  2.4μ  性价比高

MV-CE050-31GM  2592*1944   500万像素 卷帘  2.2μ  价格最低,比600万便宜一点。

根据需要,如果没有飞拍需求,建议选 中间MV-CA060-10GM 600万款, 数据好看。价格也便宜。

确定放大倍数:视野要求15*10  

芯片尺寸= 分辨率*像元尺寸 = 3072*2048 * 2.4 *0.001 = 7.37*4.92

放大倍数 = 芯片尺寸/视野 = 7.37*4.92 / 15*10  ≈ 0.48      

不同放大倍数 对应 的视野,像素精度:

0.48    15.36*10.24      0.005     

0.4      18.43*12.29      0.006

0.34     21.68*14.46     0.007

焦距 = 物距*(放大倍数/(放大倍数+1))= 120*(0.48/1.48)=38.9

焦距 = 物距*(放大倍数/(放大倍数+1))= 120*(0.4/1.4)=34.2

焦距 = 物距*(放大倍数/(放大倍数+1))= 120*(0.34/1.34)=30.4

镜头的焦距,是固定的,只有 6,8 ,12, 25, 35, 50, 80  这几种。

很明显35mm最接近。

MVL-HF3528M-6MP

MVL-HF3524M-10MP

这两款 都可以。如果价格接近 选MVL-HF3524M-10MP

物距 = (焦距/放大倍数) +  焦距   = (35/0.4)+35 = 123mm  

选型完毕:

视野:18.43*12.29 mm

单像素精度:0.006mm

物距 :123mm

相机型号:MV-CA060-10GM

镜头型号:MVL-HF3524M-10MP


本系列结束了。本系列的核心目标,就是降低工业视觉应用门槛。让新手都能看懂,能上手做项目。如果哪里看不懂,请留言。

后面还会开,视觉定位,终极篇。(2种定位模型,配合相机4种姿态,间接标定。解决所有定位问题)

计划再开一个halcon系列。visionPro系列。

还有就是希望大家可以投稿。遇到看不懂的定位项目。安装标准格式。发给我。我把它做成 案例讲解。

格式要求:

1,相机空间位置简图。相关运动机构 空间位置简图

2,定位流程图。

你可能感兴趣的:(上手系列,计算机视觉,视觉检测)