了解機(jī)器視覺光源和工業(yè)鏡頭的選型過程

        作為一名機(jī)器視覺行業(yè)的初學(xué)者，不知道如何選擇光源和鏡頭，不防來看看以下機(jī)器視覺光源和工業(yè)鏡頭的選型過程。

1.選擇機(jī)器視覺光源的過程：

1）了解項(xiàng)目需求，明確要檢測或者測量的目標(biāo)。

2）分析目標(biāo)與背景的差別，找出兩者之間成像差異*大的光學(xué)現(xiàn)象。

3）根據(jù)光源與目標(biāo)之間的配合關(guān)系，初步確定光源的發(fā)光類型及顏色。

4）拿實(shí)際光源測試，以確定滿足要求的打光方式。

5）根據(jù)具體情況，確定適用客戶的產(chǎn)品。

機(jī)器視覺光源的常用種類介紹

1）環(huán)形光源：提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息；高密度LED陣列，高亮度；多種緊湊設(shè)計(jì)，節(jié)省安裝空間；解決對(duì)角照射陰影問題；可選配漫射板導(dǎo)光，光線均勻擴(kuò)散。應(yīng)用領(lǐng)域:PCB基板檢測，IC元件檢測，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查。

2）背光源：用高密度LED陣列面提供高強(qiáng)度背光照明，能突出物體的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺(tái)。紅白兩用背光源、紅藍(lán)多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿足不同被測物多色要求。應(yīng)用領(lǐng)域:機(jī)械零件尺寸的測量，電子元件、IC的外型檢測，膠片污點(diǎn)檢測，透明物體劃痕檢測等。　

3）條形光源：是較大方形結(jié)構(gòu)被測物的首選光源；顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合；照射角度與安裝隨意可調(diào)。應(yīng)用領(lǐng)域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等。

同軸光源：可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾；部分采用分光鏡設(shè)計(jì)，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應(yīng)用領(lǐng)域:系列光源*適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測，芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點(diǎn)定位，包裝條碼識(shí)別。

4）線形光源：超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。應(yīng)用領(lǐng)域:陣相機(jī)照明專用，AOI專用。

5）點(diǎn)光源：大功率LED，體積小，發(fā)光強(qiáng)度高；光纖鹵素?zé)舻奶娲?，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等；高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。應(yīng)用領(lǐng)域:適合遠(yuǎn)心鏡頭使用，用于芯片檢測，Mark點(diǎn)定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

2.工業(yè)鏡頭的選型過程：

在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，工業(yè)鏡頭的主要作用是將工件成像至相機(jī)傳感器芯片上，因此鏡頭的選型將直接影響到機(jī)器視覺系統(tǒng)的整體性能。

1）首先確定應(yīng)用需求(視野、精度、安裝高度等)；

2）根據(jù)應(yīng)用需求計(jì)算關(guān)鍵的光學(xué)性能參數(shù)。例如，由視野范圍、相機(jī)、芯片尺寸以及工作距離，計(jì)算焦距：

視場（水平方向）       工作距離

 ≈

芯片（水平方向）        焦距

3）分辨率匹配：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意鏡頭的分辨率不低于相機(jī)的分辨率；

4）景深要求：對(duì)景深有要求的項(xiàng)目，盡可能使用小光圈。

由于景深影響因素較多以及判定標(biāo)準(zhǔn)較為主觀，具體的景深計(jì)算需要結(jié)合實(shí)際使用條件；

5）注意與光源的配合，選配合適的鏡頭；

6）注意考慮使用環(huán)境的可安裝空間。

工業(yè)鏡頭選型時(shí)注意事項(xiàng)：

1）對(duì)焦環(huán)。對(duì)焦環(huán)在不同狀態(tài)下成像效果有很大的差別。

2）鏡頭與相機(jī)連接的機(jī)械接口。業(yè)內(nèi)常用的接口已形成通用規(guī)范，如C口、CS口、F口和K口。

3）*大兼容相機(jī)芯片尺寸。*大兼容相機(jī)芯片尺寸指的是鏡頭能支持的*大清晰成像的范圍。在實(shí)際選擇相機(jī)和鏡頭時(shí)，要注意所選擇鏡頭的*大兼容芯片尺寸要大于或等于所選擇的相機(jī)芯片的尺寸。