【2】机器视觉系统选型案列

【1】系统要求

  被测物体100×100mm，精度要求0.1mm，相机距被测物体在200～400mm之间，要求选择合适的相机和镜头。

【2】选型步骤

2.1    被测物体是100x100mm的方形物体，而相机靶面通常为4：3的矩形，因此，为了将物体全部摄入靶面，应该以靶面的短边长度为参考来计算视场；

 

2.2   系统精度要求为0.1mm，100/0.1=1000，因此相机靶面短边的像素数要大于1000；

 

2.3   相机到物体的距离为200～400mm，考虑到镜头本身的尺寸，可以假定物体到镜头的距离为200～320mm，取中间值，则系统的物距为260mm；

 

2.4  根据估算的像素数目，可选定CCD相机SV1410FM 靶面尺寸2/3英寸(8.8x6.6mm)，分辨率1392x1040，像元尺寸为

6.45μm。镜头放大率为β=6.6/100=0.066，可以达到的精度为：像素尺寸/放大率=0.00645/0.066=0.098mm，满足精度要求；

 

2.5  根据公式，镜头的焦距为  f = L/(1+1/ β)=260/(1+1/0.066)=16.1mm，则镜头可选择16mm镜头

【3】选型参考

3.1  相机靶面尺寸

常用相机相机厂商，大华，海康威视，大恒，康耐视。

3.2 镜头分类

定焦距镜头（FA）

           鱼眼镜头：    6-16mm

           超广角镜头：17-21mm

           广角镜头：    24-35mm

           标准镜头：    45-75mm

           长焦镜头：    150-300mm

           超长焦镜头： 300mm以上

变焦距镜头

远心镜头

    普通远心镜头

    双侧远心镜头

注

（1）远心镜头的放大倍率是指成像大小与物体的比，所以在选择远心镜头时候：  放大倍率=相机的靶面尺寸/视野大小    对应供应商产品手册，可选择合适的放大倍率以及工作距离的镜头。

（2）远心镜头和普通镜头的区别

类型	价格	畸变	焦距范围	灵活度	应用
普通镜头	低	高	宽度:8mm/12mm/25mm/35mm/等.	高	低精度:定位
远心镜头	高	低	窄，固定倍率	低	高精度:定位、测量、检测

（3）定焦镜头和变焦镜头的区别

1）定焦镜头和变焦镜头都有调焦环，定焦镜头的调焦环目的是为对焦，变焦镜头的调焦环是为了调整焦距；

2）定焦镜头的角度为定值，变焦镜头的角度为变值，调焦环改变了物理焦距。

3.3 镜头接口

以镜头安装分类 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。 CS安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。c口 12.5 mm       cs口 17.526mm

3.4光源选型

（1）常用光源

代码	颜色	波长（nm）	典型应用
R	Red	625	适用性广, 尤其适用于需要穿透的物体 (如透明软板)
B	Blue	465	适用性广, 尤其适用于银色背景产品 (如金属、汽车零件)
W	White	colour temperature：5500k	适用性广
IR	Infrared	850	强穿透力要求的对象(如LCD屏幕)
UV	Ultraviolet	385	溢胶检测

（2）不同颜色光的特点

（3）不同颜色的光源建议

 

（4）常用方法及建议