机器视觉硬件选型总结（相机，镜头、光源参数）
一、收集客户需求
被测物类型、检测指标（大小，颜色，位置有无毛刺等等）、被测物尺寸、工作距离、分辨率、检测速度、安装空间、是否存在触发信号、颜色及材质、工作环境以及其他特殊要求等等。
二、选择相机
1.相机色彩
进行颜色检测，选择黑白相机或者彩色相机。
2.相机接口
需求带宽>800mm，选择CamerLink接口（通信距离10m）；
需求带宽>400mm，选择千兆以太网（通信距离100m）或者IEEE 1394接口(通信距离4.5m)；
需求带宽<=400mm，选择普通模拟相机。
3.扫描方式
P/M/V>30ms,选择隔行扫描；在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用，闪烁比较明显。
P/M/V<=30ms,选择逐行扫描；画面平滑自然无闪烁，稳定性比较好。
（P、M、V指什么参数？V可能是运动速度，那么P/M的单位应该是距离。像素还是矩阵，搜了好多文章，不知道具体参数怎么解释。有小伙伴知道可以评论区补充。）
4.其他指标
（1）分辨率
图像分辨率Ri：表示图像行和列的数目，一般选择相机和图像采集卡中图像分辨率的较小者 ,如640×480。Ri(水平)=FOV(视场角水平)/Rs，Ri(垂直)=FOV(视场角垂直)/Rs.
空间分辨率Rs：从像素中心映射到场景的间距，如0.1cm/pix。Rs=Rf/Fp(最小特征像素数).
特征分辨率Rf：能被视觉系统可靠采集到的物体的最小特征尺寸，如0.05m。
测量分辨率Rm：可以被检测到的被测物的尺寸或位置的最小变化，如0.01m。Rm=Rs×Mp.
像素分辨率Mp：像素的灰度或彩色等级，若每个像素8位，即256级灰度。
（2）相机帧率和曝光模式
曝光模式：对于运动被测物，选择全局曝光模式。
相机帧率：相机的刷新频率，每秒拍摄多少次。根据运动速度或者检测速度选择。
（3）检测精度和视野范围
视野范围大小：比被测物尺寸略大一点。
检测精度：需要拍摄的视野范围的长度（宽度）/相机的长度（宽度）分辨率。
可以推出，相机分辨率（长或宽）=检测精度×视野大小（长或宽）。
（4）被测物的复杂度
根据特殊要求特殊选择，如被测物非常精密细小且不易拍摄清楚，可以选着CCD相机（比CMOS成像质量高，清晰度高）。
若没有特殊要求,选择黑白相机。
三、选择镜头
1.镜头类型
检测精度要求高：选择远心镜头；
检测精度要求不高：选择CCTV镜头。
2.镜头接口
芯片尺寸>2/3inch:选择F型接口或专用接口；
芯片尺寸<=2/3inch:选择C型接口。（1inch=25.4mm）
3.其他注意信息
视野范围：镜头视野范围比被测物稍大一点。
景深要求：对景深有要求的，在系统范围允许情况下，尽可能选择小光圈、低倍率镜头。若要求比较苛刻，倾向于选择景深大的尖端镜头。
光源配合：选择合适的光圈、工作波长和镜头焦距。
安装空间：空间允许情况下，若追求高精度，尽可能选择景深大的镜头。
四、选择光源
光线产生光学信号；降低噪声；尽量多有效光，少杂散光；来自被测物的任意光线应填满镜头。
选择光源实际还是根据被测物及测试需求等等决定，被测物千差万别，光源类型较多，比较难以直接一类被测物对应一类光源，有比较明显的特征要求与光源性能对应上的，可以直接选择。
例如，如果需要测量工件尺寸轮廓的话，可以选择背光源。
下面介绍几种常见光源及应用：
1.环形光源
（1）若光源安装尺寸大，或者被测物特征位于图像边缘；则选大角度或大尺寸或90度环形光源。
（2）若光源安装角度高，选取直径大的环形光源。
（3）若被测物面积小，特征集中于图像中心，则选择小角度或小尺寸的环形光源。
（4）若被测物需要检测表面划伤，则选择90度环形光源且波长短的环形光源。
2.条形光源
按照被测物实际尺寸以及光源安装高度选择不同的条形光源或者组合光源。
（1）光源照射宽度最好大于检测距离。
（2）光源照射长度能够照亮被测物即可，无须太长。光源安装高度越高，光源长度越长。
若被测物是高反光物体，最好加上漫射板（降低亮度）。
3.同轴光源
（1）选择发光面积为被测物面积1.5~2倍的同轴光源。
（2）尽量选择发光面积大一些的同轴光源（避免左右亮度不均匀）。
（3）光源安装位置越高，应选择发光面积越大的同轴光源。
4.背光源
（1）根据被测物大小选择。
（2）尽量不要使被测物位于背光源的边缘。
（3）检测被测物轮廓时，尽量选择波长短的背光源（衍射性弱，不易重影，对比度高）。
（4）若被测物为园轴类或螺旋状，尽量使用平行背光源。
可以通过适当调整光源与被测物距离，达到最佳检测效果。
参考书籍：《机器视觉原理与案例详解》（工控帮教研组 编著）