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计算公式
内容简介
一、面阵相机和镜头选型………………………………………………2
二、针对速度和曝光时间的影响,产品是否有拖影…….2
三、线阵相机和镜头选型………………………………………………2
四、图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽的选型….3
五、线阵相机、镜头、光源的选型详解………………………..4
六、图像采集卡的选型详解…………………………………………..9
七、线阵摄像机与面阵摄像机的区别…………………………14
八、图像采集卡选型详解………………………………………………18
一、面阵相机和镜头选型
已知:被检测物体大小为A*B,要求能够分辨小于C,工作距离为D
解答:
1. 计算短边对应的像素数E=B/C,相机长边和短边的像素数都要大于E。
2. 像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数
3. 放大倍率=所选相机芯片短边尺寸/相机短边的视野范围
4. 可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率(判断是否小于C)
5. 物镜的焦距=工作距离/(1+1/放大倍率)单位:mm
6. 像面的分辨率要大于1/(2**放大倍率)单位:lp/mm
以上只针对镜头的主要参数进行计算选择,其他如畸变、景深、环境等,可根据实际要求进行选择。
二、针对速度和曝光时间的影响,产品是否有拖影
已知:确定每一次检测的范围为80mm*60mm, D相机(1600*1200),相机或产品运动速度为12m/min = 200mm/s。
曝光时间计算:
曝光时间<长边视野范围/(长边像素值*产品运动速度)
曝光时间< 80mm/(1600*250mm/s)
曝光时间< = 1/4000 s
总结:故曝光时间要小于1/4000 s ,图像才不会产生拖影。
三、线阵相机和镜头选型
相机选型:
已知:幅宽为1600mm、检测精度1mm/pixel、运动速度22000mm/s、物距1300mm 相机像素数=幅宽/检测精度=1600mm /1mm/pixel = 1600pixel
最少2000个像素,选定为2k相机
实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2048pixel=
扫描行频=运动速度/实际检测精度=22000mm/=
应选定相机为2048像素28kHz相机,像元尺寸10um
选用一个VT-FAGL2015线阵相机或两个103k-1k线阵相机拼接
镜头选型:
sensor长度=像素宽度×像素数=×2048=
镜头焦距=sensor长度×物距/幅宽=×1300/1600=16mm
四、图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽的选型
图像采集卡的数据率(又称点频)>=
相机数据率(又称像素时钟)=相机分辨率x相机帧频
相机接口的带宽要大于图像采集卡的数据率
插槽的带宽>图像采集卡的数据率>相机接口的带宽> x相机数据率
PCI插槽有PCI 32bit和PCI 64bit的区别。64bit自然比32bit的长。
五、线阵相机、镜头、光源的选型详解
随着机器视觉的大规模普及与工业流水线速度、精度的提高,线扫描系统越来越被视觉工程师和最终用户所认可。
首先,我对线扫描系统做一个大致的介绍。线扫描系统用于被测物体和相机之间有相对运动的场合,通过线扫描相机高速采集,每次采集完一条线后正好运动到下一个单位长度,继续下一条线的采集,这样一段时间下来就拼成了一张二维的图片,也就类似于面阵相机采集到的图片,不同之处是高度可以无限长。接下来通过软件把这幅“无限长”的图片截成一定高度的图片,进行实时处理或放入缓存稍后进行处理。
视觉部分,包括线扫描相机,镜头,光源,图象采集卡和视觉软件;
运动控制部分,包括马达, 马达驱动器, 运动控制卡或PLC,为了保证采集的图象与输送带同步,有时还会需要编码器。
由于线扫描信息量大,所以需要一台高性能的工控机,配置大容量的内存和硬盘,主板要提供PCI、PCI-E或PCI-X插槽。
一般来说,一个面阵视觉系统的配置选型是按照这样的顺序进行的。:
相机+采集卡->镜头->光源
线阵项目也类似,根据系统的检测精度和速度要求,D相机分辨率和行扫描速度,同时确定对应的采集卡,只是需要选线阵相机镜头接口(mount)时同时考虑镜头的选型,最后确定光源的选型。
线阵摄像机(线阵工业相机)的选型
计算分辩率:幅宽除以最小检测精度得出每行