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美國(guó)邦納工業(yè)視覺(jué)成像都有哪些關(guān)鍵參數(shù)？
閱讀：852 發(fā)布時(shí)間：2023-6-13工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的核心器件之一,，在為一項(xiàng)應(yīng)用選擇相機(jī)前，需要充分了解相機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo),，以選出適合應(yīng)用的工業(yè)相機(jī),，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)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(gè)光學(xué)參數(shù),，指的是鏡頭光學(xué)后主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離，是鏡頭的重要性能指標(biāo),。
鏡頭焦距的長(zhǎng)短與鏡頭拍攝圖片的成像大小成反比,。簡(jiǎn)單的說(shuō)，在同樣距離下,，焦距越大的鏡頭,，拍攝到的畫(huà)面越小。
工業(yè)相機(jī)在實(shí)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(shí)候,，需要了解現(xiàn)場(chǎng)相機(jī)物距（相機(jī)鏡頭距離被測(cè)物表面的安裝高度），相機(jī)拍照的視野范圍（也就是待檢被測(cè)物特征的尺寸）,。
某些應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)涉及不同高度被測(cè)物的混檢,，這時(shí)會(huì)考慮使用可變焦距的鏡頭，選擇變焦鏡頭要考慮兩個(gè)問(wèn)題,，一是變焦的速度,，二是鏡頭的壽命。
像素（Pixel）
分辨率（Resolution）
檢測(cè)精度（Detecting Precision)
生活中我們用看圖軟件把圖像放大到后,，圖像會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)個(gè)小方塊,，這個(gè)小方塊就是圖像的像素點(diǎn),，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(wàn)像素的圖片,，大概就是由200萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn)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(dá)方式如下：
200萬(wàn)攝像頭的分辨率 = 1626 x 1236
這個(gè)說(shuō)明這個(gè)攝像頭X軸方向有1626個(gè)像素,，一共有1236行,，拍出來(lái)的圖像合計(jì)2009736個(gè)像素，約等于200萬(wàn),。
檢測(cè)精度的簡(jiǎn)單評(píng)估方法如下：
檢測(cè)精度=圖像的X軸實(shí)際尺寸/X軸的像素點(diǎn)數(shù)量
例如一個(gè)被測(cè)物,，X軸的尺寸是100mm，如果用200萬(wàn)攝像頭去拍照檢測(cè)（假設(shè)工件鋪滿畫(huà)面,，不存在空白區(qū)域）,，那么此時(shí)相機(jī)的檢測(cè)精度為：
100mm /1626 = 0.0615mm
以上方法只是用于攝像頭選型時(shí)的簡(jiǎn)單精度評(píng)估，實(shí)際的檢測(cè)精度會(huì)受到很多外在因素的影響,，包括被測(cè)物移動(dòng)速度,，光線干擾，工件外形一致性,，特征對(duì)比度等,。
景深（ Depth Of Field）
景深是個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，日常生活中經(jīng)常會(huì)遇到
當(dāng)鏡頭聚焦點(diǎn)在花朵A的時(shí)候進(jìn)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(gè)點(diǎn)時(shí),，只有在聚焦點(diǎn)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(gè)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(zhǎng),，景深越?。唤咕嘣蕉?，景深越大,。
距離：距離越近，景深越小,；距離越遠(yuǎn),，景深越大。
一個(gè)有趣的現(xiàn)象,，當(dāng)你想看清一個(gè)物體的時(shí)候,，是不是習(xí)慣瞇起眼睛？
曝光時(shí)間（Exposure Time）
曝光時(shí)間是從相機(jī)快門(mén)打開(kāi)后,，CCD感光芯片獲取外部光線的持續(xù)時(shí)間,。
打個(gè)比方,，如果把CCD感光芯片比作一個(gè)水池,，相機(jī)快門(mén)比作水池入水口的閥門(mén)，那么曝光時(shí)間指的就是閥門(mén)持續(xù)打開(kāi)的時(shí)間,。閥門(mén)打開(kāi)時(shí)間越長(zhǎng),，進(jìn)入水池的水就越多。同理,，相機(jī)的曝光時(shí)間越長(zhǎng),，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(shí)間需要考慮什么,？
曝光時(shí)間太小或太大會(huì)造成圖像過(guò)暗或過(guò)亮，影響被測(cè)物特征與背景的對(duì)比度
相機(jī)檢測(cè)時(shí)間包含了圖像的曝光時(shí)間,，所以曝光時(shí)間與檢測(cè)效率息息相關(guān)
運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的場(chǎng)合,，曝光時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成圖像虛影，影響檢測(cè)精度
曝光時(shí)間和成像虛影
相機(jī)的“防抖"功能大家都耳熟能詳,，在拍照的過(guò)程中,，相機(jī)和被測(cè)物的抖動(dòng)都會(huì)造成圖像虛影，這里思考兩個(gè)問(wèn)題：
為什么抖動(dòng)會(huì)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(gè)比方來(lái)解釋，把光線進(jìn)入到相機(jī)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(dòng)的,，那么在曝光時(shí)間內(nèi)，水滴都會(huì)落在紙張表面的同一個(gè)位置,，紙張上水滴的輪廓只是一個(gè)點(diǎn),。
如果紙張是移動(dòng)的，那么在曝光時(shí)間內(nèi),，水滴就會(huì)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(gè)點(diǎn)或線，而這些多出來(lái)的點(diǎn)和線就是相機(jī)成像上的虛影，曝光時(shí)間越長(zhǎng),，虛影就越嚴(yán)重,。
家用相機(jī)很多人喜歡用自動(dòng)模式拍照，白天因?yàn)楣饩€充足,，相機(jī)拍照的快門(mén)速度極快,，曝光時(shí)間短，所以只要物體移動(dòng)速度不是特別快,，畫(huà)面的虛影幾乎看不出來(lái),。但是到了夜晚，為了獲得足夠的曝光度,，相機(jī)會(huì)將快門(mén)速度自動(dòng)調(diào)慢,，延長(zhǎng)曝光時(shí)間，于是圖像虛影就明顯了很多,。
但是工業(yè)檢測(cè)上,，必須盡可能的規(guī)避虛影產(chǎn)生，所以會(huì)參考下列公式來(lái)計(jì)算相機(jī)拍照的最大曝光時(shí)間：
物體的運(yùn)動(dòng)速度 × 曝光時(shí)間 = 相機(jī)視野 / 相機(jī)分辨率
這個(gè)公式的含義是：在相機(jī)的曝光時(shí)間之內(nèi),被測(cè)物所走過(guò)的距離不能超過(guò)一個(gè)像素所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度,。
綜上所述,，了解相機(jī)成像的相關(guān)特性，可以讓工業(yè)相機(jī)獲得最佳的圖像效果,，從而提高整體系統(tǒng)的檢測(cè)性能,。