机器视觉检测​系统中工业相机的约束距离介绍

机器视觉检测系统中工业相机的约束距离介绍

作为机器视觉检测系统设计的重要一环，承当将光信号转变成电信号功用的工业相机不只直接决定着所收集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行方式直接相关。  自动化机器装配线和视觉系统所需的空间差异是十分大的，距离可以从几米到几百米。作业距离指的是当图像在焦距设计内的时分，照相机镜头前端和物体之间的距离。它约束了视觉系统以及和视觉系统同时作业的设备所需要的空间。有一些运用，比如通过真空炉端口调查，作业距离十分活络，近焦镜头和长作业距离视频显微镜头都可以运用。其他的运用，比如强电微观检测，作业距离就只有几个英寸。  在极限设计内，通过镜头从头对焦，可以改动作业距离。无限共轭镜头的对焦距离可以从作业距离一直到无限远，有限共轭镜头则有一个特定作业距离设计。  存放和加载约束，包括用于艰苦环境的保护外壳，有必要具有满意的柔性，可以根据作业距离进行调整。比如在许多装置场合，感兴趣的产品区域和产品线可能在检测过程中发生改动，这就要求视觉检测系统和视觉元件可以根据若干种传感条件进行调整。许多照相机镜头需要平稳加载，但是当物体空间（物体和镜头之间的距离）遭到约束，改动像空间（imagespace，镜头与图像之间的距离），就可以改动作业距离。

像空间可以运用两种办法进行改动：通过缩放功用或许隔绝。缩放镜头可以调整照相机系统的视场，而不需要改动作业距离。一些缩放系统的元件可以定制组成特别类型的系统。度量衡和显微运用需要以微米为单位进行扩展，这些镜头系统可以同显微镜下的物体对应。缩放镜头保持着高解析度，但是本钱高昂。其他一种方案，镜头隔绝器十分经济，并且可以缩短作业距离、减小镜头的可视设计。但是不幸的是，这会带来曲解同时下降解析度。因而，除非空间调整是在5mm之内或许镜头的设计就带有隔绝器，否则隔绝器不是一个引荐的方案。  存放和加载约束，包括用于艰苦环境的保护外壳，有必要具有满意的柔性，可以根据作业距离进行调整。比如在许多装置场合，感兴趣的产品区域和产品线可能在检测过程中发生改动，这就要求视觉系统和视觉元件可以根据若干种传感条件进行调整。许多照相机镜头需要平稳加载，但是当物体空间（物体和镜头之间的距离）遭到约束，改动像空间（imagespace，镜头与图像之间的距离），就可以改动作业距离。  这样解析度和对比度都会遭到不好的影响。出于这个原因，DOF同指定的解析度和对比度相配合。当景深必定的情况下，DOF可以通过缩小镜头孔径（也便是增加F/#值）来变大，同时也需要光线增强。

镜头的DOF设计取决于有效焦距、可接受的迷糊直径。有一些镜头被设计成超焦或答应超焦的，这就意味着焦内的远点可以拓宽到无限远。这种技术一般运用在定焦镜头上，景深效果很深，但是却可以通过虹膜的协助进行调整。  不要把远心镜头和大景深镜头弄混了。远心镜头可以使机器视觉检测系统操控扩展率、消除潜在差错，所以同尺寸的物体在照片上高度都是一致的，无论它距离照相机有多远。这种镜头一个实践运用的比如是剖析计算机电路板。远心镜头一般有一个作业距离设计，在每一个作业距离点构成有限的景深。集成商在为一个项目选择远心镜头的时分，既需要考虑作业距离设计，还需要考虑景深效果。  在许多情况下，比如说管道检测，可以运用变焦镜头取得较大的景深。变焦镜头和缩放镜头很相似，运用在需要常常变换焦距的场合。这些镜头常常是马达驱动的，可以确保在对焦平面上滑润移动。运用这样的镜头，整个管道、每一个环节都可以扫描到，通过调整焦距来发现每个缺陷。但是，同缩放镜头不通，变焦镜头的作业距离也可以改动，可以根据需要进行从头定位。