高质量透镜与感应器质量同等重要。摄像头是一种电子光学系统,需要光学元件和电子元件协作生成图像。图像模糊问题通常是由透镜选择不当造成的。最佳透镜尺寸和形状取决于焦距,不过对较小的对象距离来说,一般使用C 座透镜。如果摄像头需要在高反射环境条件下工作,那么最好选用抗反射膜透镜。整体摄像头的视野覆盖面取决于所需视野的区域、工作距离和透镜。
透镜设计/选择的另一关键参数就是最终对象分辨率(单位为毫米或密耳,即千分之一英寸)。
如果摄像头用于测量生产环境下的对象尺寸,需考虑以下几个重要参数:
1 视野
2 感应器分辨率(像素数量)
3 图像质量
4 视觉工具精确度
例如,如果采用 IBIS5-1300 感应器(130 万像素,分辨率为1280(h) X 1024 (v)),工具的精确度为十分之一像素,那么 5 英寸宽、4 英寸高的对象在6英寸 FOV 水平方向上精确度可达到 0.0004 英寸。
分辨率:根据视野和最终扫描对象的图像粒度,一般使用 VGA 到百万像素阵列标准。
灵敏度:单色或彩色:大多数检查应用可采用单色感应器生成灰度级。典型的应用包括条形码阅读器、指纹扫描仪、制造设备的尺寸测量等。
如果质量和生产控制中需要掌握对象的色彩信息,则使用彩色感应器,如辣椒或苹果的分级和分类等。感应器的24位彩色数据可捕获 1740 万种不同的色彩。
感应器的参数和选择:
就机器视觉应用而言,感应器和摄像头需要支持多种不同的分辨率和帧速率。如果感应器支持可编程特性,那么就能针对各种机器视觉应用增加更多通用摄像头设计。通常支持的特性包括:
* 窗口和分辨率选择
* 用户可对高帧速率进行编程
* 标准电气 CMOS 接口
* 低感应器暗漏电流
* 宽动态范围
必须在工业操作环境内确保可靠性和感应器性能。设备应当是工业级的,通常在 0 至 80 摄氏度之间操作。
应用:
* 引导:采用机器人抓放技术的设备系统
* 检查:纹理、表面、商标、组装
* 测量:产品部件的物理尺寸、组装部件尺寸
* 识别:抓放设备、机器人技术、读取字符、读取代码
赛普拉斯半导体为图像感应器提供了高帧速率和用户可选的参数,同时能在工业温度范围内正常工作,因此可理想地用于机器视觉摄像头设计。就 IBIS 和 LUPA 系列感应器而言,帧速率在每秒 30 F至 500 F之内。