镜头学堂:一篇文章读懂镜头选型

发布时间:2018-08-13
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随着工业自动化近年来的快速发展,机器视觉方案在各个行业内的检测、定位、特征识别、数据采集等应用中得到越来越多的运用,合适的工业相机和镜头决定了机器视觉成像质量。那在种类繁多的工业相机和镜头中,如何合理地选择工业相机和镜头的搭配呢?

1、相机分辨率

根据系统对图像精度的要求来选择相机的分辨率。

案例1

已知条件

待检测物体大小:10mm x 7mm;

检测精度:0.01mm;

视野范围:12mm x 9mm;

计算

相机最小分辨率=(12/0.01)*(9/0.01)=1200*900≈108万像素;

相机分辨率至少为108万像素;

可以选用130万像素相机(1280*960);

为减小边缘提取时的像素偏移带来的误差,提高系统的精准度和稳定性,实际使用中一般用2-3个像素对应一个最小缺陷或特征;

则相机分辨率=108*3≈324万;

最终选型320万像素相机(2048*1536)

2、镜头像面

为保证画面整体的可应用性,选用镜头的像面尺寸应大于相机芯片的对角线尺寸(以下简称靶面),否则会出现边缘暗角/黑角等情况,影响使用。

常见的三种错误应用的范例
常见的三种错误应用的范例

3、镜头焦距

根据被摄物体的大小我们可以得到视野的大致范围,进而得到物像关系,这里我们用光学放大倍率来表示

公式:

公式

案例2

已知条件

视野范围:12mm*9mm;

镜头前端距离被测物体距离:60mm;

选用相机:320万像素相机(分辨率2048*1536,像元尺寸3.45um)

计算

①   Sensor长宽尺寸:

       Sensor长度=2048*3.45/1000=7.0656mm

       Sensor高度=1536*3.45/1000=5.2992mm

公式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

⑥   结论:

选用35mm镜头,搭配320万相机,可以达到12.113mm x 9.085mm的视野,单像素精度5.9μm;

注:标准35mm镜头无法满足60mm近工作距,可使用接圈解决。

秉承着设备高集成度、图像高性能的设计理念,海康机器人光学开发团队充分结合机器视觉领域内镜头的环境及应用特点,开发出了适用于工业视觉应用领域的全系列镜头产品。

HF系列(1/1.8” 6MP)
HF系列(1/1.8” 6MP)

功能特性

超高清晰度,可支持0.3/1.3/3MP/6MP/10MP 1/1.8”及以下靶面的相机 超紧凑外形,具有优秀的抗振能力和高低温性能 F2.8,最大靶面1/1.8英寸 整段工作范围内低畸变 支持超短工作距,并在整个区间内保持优秀光学性能 特别针对机器视觉光源和芯片进行优化 面多层宽带镀膜,保证可见光和近红外波段的高透过率 焦距可选范围6-50mm。 

功能特性
功能特性

MF系列(2/3” 5MP)
MF系列(2/3” 5MP)

功能特性

高清晰度,可支持5MP(2/3”及以下) 相机 紧凑外形,具有优秀的抗振能力和高低温性能 最大靶面2/3英寸 F2.0,部分镜头F2.4-2.8 低畸变 支持超短工作距,并在整个区间内保持优秀光学性能 表面多层镀膜,保证可见光波段高透过率 可选焦距范围 8-50mm,全系列已经量产。

技术参数

技术参数

 KF系列(1/1” 12MP)
 KF系列(1/1” 12MP)

功能特性

超高清晰度,可支持2MP(1/1.2”) 5MP(1”)12MP(1.1”)相机 紧凑外形,具有优秀的抗振能力和高低温性能 F2.8,最大靶面1.1英寸 支持超短工作距,并在整个区间内保持优秀光学性能 特别针对机器视觉光源和芯片进行光学优化 表面多层宽带镀膜,保证可见光和近红外波段的高透过率 周边光亮比高 鬼像和光晕抑制设计。

技术参数 
技术参数

SA系列(4/3” 10MP)
SA系列(4/3” 10MP)

功能特性

高清晰度,可支持4/3英寸相机 体积较大 F2.0 低畸变 整个工作距离范围内保持优秀光学性能 表面多层镀膜,保证可见光波段的高透过率 可选焦距范围 12-85mm 已经全系列量产 。

技术参数
技术参数

应用领域

高清、标清全系列远心镜头

高精度3C测量、精确定位引导 精确定位引导等 

标清远心系列

  型号

倍率

工作距

靶面

解像力

是否包含点光源

MVL-HY-05-65

0.5

65

1/2"

1.3MP  

MVL-HY-05-110

0.5

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-08-65

0.8

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-08-65C

0.8

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-08-130

0.8

130

1/2"

1.3MP

MVL-HY-08-130C

0.8

130

1/2"

1.3MP

MVL-HY-1-65

1

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-1-65C

1

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-1-110

1

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-1-110C

1

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-15-65

1.5

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-15-65C

1.5

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-15-110

1.5

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-15-110C

1.5

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-2-65

2

65

1/2"

1.3MP

MVL-HY-2-110

2

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-3-110

3

110

1/2"

1.3MP

MVL-HY-4-110

4

110

1/2"

1.3MP

 

高清远心系列

  型号

倍率

工作距

靶面

解像力

是否包含点光源

MVL-MY-0188-167

0.188

167

2/3"

5.0MP

MVL-KY-0275-260

0.275

260

1"

5.0MP

MVL-MY-05-110C-MP

0.5

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-05-110-MP

0.5

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-07-145-MP

0.7

145

2/3"

5.0MP

MVL-MY-08-130C-MP

0.8

130

2/3"

5.0MP

MVL-MY-08-130-MP

0.8

130

2/3"

5.0MP

MVL-MY-1-65-MP

1

65

2/3"

5.0MP

MVL-MY-1-65C-MP

1

65

2/3"

5.0MP

MVL-MY-1-110C-MP

1

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-1-110-MP

1

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-2-65-MP

2

65

2/3"

5.0MP

MVL-MY-2-65C-MP

2

65

2/3"

5.0MP

MVL-MY-2-110-MP

2

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-2-110C-MP

2

110

2/3"

5.0MP

MVL-MY-4-110-MP

4

110

2/3"

5.0MP

 

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