机器视觉相机和镜头选型

工业相机选型：

• 分辨率：相机每次采集图像的像素点数，一般对应于光电传感器靶面排列的像元数，分辨率=感光芯片尺寸/像素尺寸，面阵相机的分辨率有795×596，1024×1024，2048×2048，5320×5320等。

        

        

• 分辨率的确定：根据待测物体的尺寸估算出视野的大小，再结合检测精度，利用上面的公式就可以大概确定检测系统的工业相机的分辨率。
• 线阵相机OR面阵相机：对于静止检测或者一般低速的检测，优先考虑面阵相机，对于大幅面高速运动或者滚轴等运动的特殊应用考虑使用线阵相机。
• 相机帧率：

       尽可能选取静止检测，这样整个项目成本都会降低很多，但是会带来检测效率的下降。

       当被测物体有运动要求时，要选择帧数较高的工业相机；选用帧曝光相机，行曝光相机则会引起画面变形，对于具体帧率的选择，不应盲目的选择高速相机，虽然高速相机帧率高，但是一般需要外加强光照射，带来的高成本以及图像处理速度也压力巨大，需要根据相对运动速度来定，只要在检测区域内，能捕捉到被测物即可。一般来说分辨率越高，帧数越低。

普通镜头选型步骤：

• 获得物体至镜头的距离（工作距离）WD，如果是一个范围，取中间值；

• 通过已知的 传感器成像面高度Hi 和 被测物尺寸（视场高度）Ho 计算 图像放大倍数PMAG；

             PMAG= Sensor Size(mm) / Field of View(mm)  =Hi / Ho

• 利用公式计算所需的焦距f；

             f=WD*PMAG / (1+PMAG )

• 选取与计算值最接近的标准镜头产品，并取其焦距值；

        标准镜头焦距：8mm、12.5mm、16mm、25mm和50mm

• 根据所选镜头焦距重新核算镜头到物体的距离WD。

         LE = Di-f = PMAG*f     和  PMAG = Di / WD

         或者 WD=f * (1+PMAG) /  PMAG

eg：

物体至镜头的距离在10cm~30cm范围内，取WD=20cm。设视场高度为7cm，传感器成像面高度为7.7mm，则镜头放大倍数为：

          PMAG=7.7mm/70mm=0.11

计算所需镜头焦距：

          f=200*0.11/ (1 +0.11)=19.82mm

标准镜头焦距有：8mm、12.5mm、16mm、25mm和50mm

其中16mm镜头的焦距最接近计算值，使用该值重新计算WD：

     WD= 16*(1 0.11)/ 0.11 =16.1cm

参考文献：

视觉系统选型及系统搭建—工业相机篇

工业相机基本参数以及选型参考（二）