美國邦納工業(yè)視覺成像都有哪些關(guān)鍵參數(shù)？

更新時間：2023-06-13 點擊次數(shù)：884

工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的核心器件之一，在為一項應(yīng)用選擇相機前，需要充分了解相機的各項參數(shù)指標(biāo)，以選出適合應(yīng)用的工業(yè)相機，實現(xiàn)檢測優(yōu)解。那么要了解哪些主要參數(shù)呢？.

鏡頭焦距(Focus Length)

視野(Field Of Vision)

物距(Object Distance)

焦距是鏡頭非常重要的一個光學(xué)參數(shù)，指的是鏡頭光學(xué)后主點到焦點的距離，是鏡頭的重要性能指標(biāo)。

鏡頭焦距的長短與鏡頭拍攝圖片的成像大小成反比。簡單的說，在同樣距離下，焦距越大的鏡頭，拍攝到的畫面越小。

工業(yè)相機在實際應(yīng)用中配備的大多數(shù)是固定焦距的，所以在確定鏡頭焦距的時候，需要了解現(xiàn)場相機物距（相機鏡頭距離被測物表面的安裝高度），相機拍照的視野范圍（也就是待檢被測物特征的尺寸）。

某些應(yīng)用場合會涉及不同高度被測物的混檢，這時會考慮使用可變焦距的鏡頭，選擇變焦鏡頭要考慮兩個問題，一是變焦的速度，二是鏡頭的壽命。

像素（Pixel）

分辨率（Resolution）

檢測精度（Detecting Precision)

生活中我們用看圖軟件把圖像放大到后，圖像會呈現(xiàn)出一個個小方塊，這個小方塊就是圖像的像素點，是成像芯片CCD或CMOS的在生成圖像的最小單元，例如一張200萬像素的圖片，大概就是由200萬個像素點組成的。

分辨率指的就是CCD或CMOS芯片的成像能力，分辨率的表達方式如下：

200萬攝像頭的分辨率 = 1626 x 1236

這個說明這個攝像頭X軸方向有1626個像素，一共有1236行，拍出來的圖像合計2009736個像素，約等于200萬。

檢測精度的簡單評估方法如下：

檢測精度=圖像的X軸實際尺寸/X軸的像素點數(shù)量

例如一個被測物，X軸的尺寸是100mm，如果用200萬攝像頭去拍照檢測（假設(shè)工件鋪滿畫面，不存在空白區(qū)域），那么此時相機的檢測精度為：

100mm /1626 = 0.0615mm

以上方法只是用于攝像頭選型時的簡單精度評估，實際的檢測精度會受到很多外在因素的影響，包括被測物移動速度，光線干擾，工件外形一致性，特征對比度等。

景深（ Depth Of Field）

景深是個非常有趣的現(xiàn)象，日常生活中經(jīng)常會遇到

當(dāng)鏡頭聚焦點在花朵A的時候進行拍照，最終花朵A是清晰的，但是花朵A后面的其他花就變模糊了。

所以當(dāng)鏡頭聚焦在一個點時，只有在聚焦點前后的一段距離內(nèi)的物體成像清晰，在此距離外的物體成像模糊，這個距離就成為鏡頭的景深。

控制景深的三大要素：

光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大。

焦距：焦距越長，景深越??；焦距越短，景深越大。

距離：距離越近，景深越??；距離越遠，景深越大。

一個有趣的現(xiàn)象，當(dāng)你想看清一個物體的時候，是不是習(xí)慣瞇起眼睛？

曝光時間（Exposure Time）

曝光時間是從相機快門打開后，CCD感光芯片獲取外部光線的持續(xù)時間。

打個比方，如果把CCD感光芯片比作一個水池，相機快門比作水池入水口的閥門，那么曝光時間指的就是閥門持續(xù)打開的時間。閥門打開時間越長，進入水池的水就越多。同理，相機的曝光時間越長，CCD感光芯片獲取到的光線就越足，圖像就越亮。

調(diào)節(jié)曝光時間需要考慮什么？

曝光時間和成像虛影

相機的“防抖"功能大家都耳熟能詳，在拍照的過程中，相機和被測物的抖動都會造成圖像虛影，這里思考兩個問題：

為什么抖動會造成圖像虛影？

為什么夜晚拍照比白天更容易造成圖像虛影？

再打個比方來解釋，把光線進入到相機的CCD感光芯片比作是水滴持續(xù)落在紙張表面上。

如果水滴和紙張的位置都是固定不動的，那么在曝光時間內(nèi)，水滴都會落在紙張表面的同一個位置，紙張上水滴的輪廓只是一個點。

如果紙張是移動的，那么在曝光時間內(nèi)，水滴就會落在紙張的不同位置上，最終水滴留在紙張上的痕跡就變成了多個點或線，而這些多出來的點和線就是相機成像上的虛影，曝光時間越長，虛影就越嚴(yán)重。

家用相機很多人喜歡用自動模式拍照，白天因為光線充足，相機拍照的快門速度極快，曝光時間短，所以只要物體移動速度不是特別快，畫面的虛影幾乎看不出來。但是到了夜晚，為了獲得足夠的曝光度，相機會將快門速度自動調(diào)慢，延長曝光時間，于是圖像虛影就明顯了很多。

但是工業(yè)檢測上，必須盡可能的規(guī)避虛影產(chǎn)生，所以會參考下列公式來計算相機拍照的最大曝光時間：

物體的運動速度 × 曝光時間 = 相機視野 / 相機分辨率

這個公式的含義是：在相機的曝光時間之內(nèi),被測物所走過的距離不能超過一個像素所對應(yīng)的長度。

綜上所述，了解相機成像的相關(guān)特性，可以讓工業(yè)相機獲得最佳的圖像效果，從而提高整體系統(tǒng)的檢測性能。