機(jī)器視覺應(yīng)用：如何選擇合適的工業(yè)相機(jī)和鏡頭
來源：elblogdealma.com2014年10月20日熱度：892
機(jī)器視覺圖像處理,處理的對像是從工業(yè)相機(jī)來的圖像，所以，機(jī)器視覺系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)的選擇是不可缺少而且非常重要的一步。
首先要弄明白的是自己的檢測任務(wù)，是靜態(tài)拍照還是動態(tài)拍照、拍照的頻率是多少、是做缺陷檢測還是尺寸測量或者是定位、產(chǎn)品的大小（視野）是多少、需要達(dá)到多少精度、所用軟件的性能、現(xiàn)場環(huán)境情況如何、有沒有其它的特殊要求等。如果是動態(tài)拍照，運動速度是多少，根據(jù)運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機(jī)；而相機(jī)的楨率（最高拍照頻率）跟像素有關(guān)，通常分辨率越高楨率越低，不同品牌的工業(yè)相機(jī)的楨率略有不同；根據(jù)檢測任務(wù)的不同、產(chǎn)品的大小、需要達(dá)到的分辨率以及所用軟件的性能可以計算出所需工業(yè)相機(jī)的分辨率；現(xiàn)場環(huán)境最要考慮的是溫度、濕度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的工業(yè)相機(jī)。
舉例說明：如我們的檢測任務(wù)是尺寸測量，產(chǎn)品大小是18mm*10mm，精度要求是0.01mm，流水線作業(yè)，檢測速度是10件/秒，現(xiàn)場環(huán)境是普通工業(yè)環(huán)境，不考慮干擾問題。首先我們知道是流水線作業(yè)，速度比較快，因此選用逐行掃描相機(jī)；視野大小我們可以設(shè)定為20mm*12mm（考慮每次機(jī)械定位的誤差，將視野比物體適當(dāng)放大），假如我們能夠取到很好的圖像（比如可以打背光），而且我們軟件的測量精度可以考慮1/2亞像素精度，那么我們需要的相機(jī)分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel（像素），另一方向是12/0.01/2=600pixcel，也就是說我們相機(jī)的分辨率至少需要1000*600pixcel，楨率在10楨/秒，因此選擇1024*768像素（軟件性能和機(jī)械精度不能精確的情況下也可以考慮1280*1024pixcel），楨率在10楨/秒以上的即可。
一般高速相機(jī)指的是數(shù)字工業(yè)相機(jī)，其一般安裝在機(jī)器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過數(shù)字圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。 廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)檢測、制藥、印刷、電子、電氣制造、以及更高要求的行業(yè)。
【應(yīng)用領(lǐng)域】
1、工業(yè)領(lǐng)域，如開發(fā)金屬材料及樹脂材料時，用來觀察材料受到?jīng)_擊時內(nèi)部裂紋產(chǎn)生的方向、狀態(tài)等，可用來分析材料被破壞時物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；
2、體育項目上，如捕捉棒球及高爾夫球擊球時球的狀態(tài)、與空氣產(chǎn)生的阻力等等。
3、包裝和標(biāo)簽行業(yè)的印刷過程中，能夠?qū)崟r檢測到高速印刷中非常細(xì)微的印刷缺陷。發(fā)現(xiàn)印刷缺陷可以為生產(chǎn)提供有價值的信息，以便在生產(chǎn)過程中采取措施，減少最終的損失。各種印刷中常見的缺陷如劃痕、灰塵、漏印、墨痕和褶皺等都可以輕松被檢測出來。不但提高投資回報和減少廢品發(fā)出，更提高了客戶滿意度和信任度。
4、在開發(fā)產(chǎn)品和驗證產(chǎn)品等方面，數(shù)字工業(yè)相機(jī)對被攝物的大小沒有限制，根據(jù)鏡頭的條件，既可拍攝一般物質(zhì)，也可用于顯微鏡攝影。
