視覺(jué)和成像系統(tǒng)。它們是協(xié)同工作的幾個(gè)組件,為最終用戶(hù)提供解決方案。為了讓它們正常工作,所有組件都必須正確匹配。相機(jī)及其圖像傳感器是視覺(jué)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。然而,如果它們與鏡頭不匹配,視覺(jué)系統(tǒng)最終就會(huì)失敗。在我們項(xiàng)目工作當(dāng)中,時(shí)間是尤為重要的,選擇鏡頭也不例外。在構(gòu)建視覺(jué)或成像系統(tǒng)的過(guò)程中,您越早選擇鏡頭和光學(xué)器件越好。
通用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)
在為您的視覺(jué)系統(tǒng)選擇鏡頭時(shí),圖像質(zhì)量是一個(gè)起點(diǎn)。工程師必須首先仔細(xì)確定其成像系統(tǒng)所需的圖像質(zhì)量,鏡頭是成像系統(tǒng)中相當(dāng)復(fù)雜的模擬組件,隨著傳感器不斷發(fā)展,像素更小,面積更大,鏡頭在成像系統(tǒng)中的作用比以往任何時(shí)候都更加重要。所以我們應(yīng)為鏡頭選擇過(guò)程留出時(shí)間,以確保獲取最佳性能。
當(dāng)然,與任何視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)施一樣,這取決于應(yīng)用。對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō),它是尺寸和重量,而對(duì)于其他應(yīng)用來(lái)說(shuō),它是不惜一切代價(jià)的分辨率。一些應(yīng)用對(duì)失真或色彩平衡有非常嚴(yán)格的要求。所以明確我們主要的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。雖然確切的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)根據(jù)應(yīng)用而改變,但總的來(lái)說(shuō),仍有一些標(biāo)準(zhǔn)是保留的。我們稱(chēng)這些為成像系統(tǒng)的基本參數(shù)。
第一, FOV,即被檢查物體的大小。通常,如果最終用戶(hù)對(duì)此一無(wú)所知,F(xiàn)OV就需要估計(jì)le,一般根據(jù)相機(jī)傳感器的縱橫比和物體出現(xiàn)的位置來(lái)確定最后使用的FOV是多少。
第二,工作距離,它描述了從鏡頭到物體的距離。
第三,分辨率,也是最常被討論的,物體上的最小可分辨特征尺寸、相機(jī)的分辨率或分辨率給定的鏡頭(通常描述為該鏡頭的調(diào)制傳遞函數(shù) [MTF])。接下來(lái)是相機(jī)的傳感器尺寸,結(jié)合工作距離和 FOV,將決定應(yīng)用所需的鏡頭焦距。我們還有注意傳感器的單個(gè)像素的尺寸和鏡頭的匹配。
第四,DOF,也就是景深,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)描述了鏡頭分辨率的變化,在不同的工作距離下,鏡頭的聚焦的清晰度是不同的,在某些應(yīng)用中,這個(gè)參數(shù)不太重要,例如在檢查平面物體時(shí)。
第五,靶面的大小,相機(jī)的傳感器尺寸與鏡頭的靶面大小相匹配,這樣鏡頭的圖像圈就可以覆蓋整個(gè)傳感器,拍攝的圖像就沒(méi)有暗角。
第六,鏡頭的最小對(duì)焦距離,同樣的焦距鏡頭的最小對(duì)焦距離是不同的。鏡頭的最小對(duì)焦距離是否與應(yīng)用所需的距離相匹配。
第七,鏡頭可工作的光譜,我們應(yīng)該確定鏡頭將在哪些光譜中工作,并選擇在這些光照條件下具有出色性能的鏡頭。
第八,鏡頭畸變,在精準(zhǔn)測(cè)量當(dāng)中,鏡頭的畸變是重要的問(wèn)題,他會(huì)影響我們測(cè)量的準(zhǔn)度。
第九,相對(duì)照度,在拍攝大視野時(shí),一般情況下,周?chē)膱D像會(huì)比中心的圖像暗,如果相對(duì)照度好的鏡頭,可以使得周?chē)膱D像和中間的圖像的亮度一致。

