机器视觉光学件配置的六个基本参数

如果您像大多数从事机器视觉的人一样，您可能会想知道如何通过不同的镜头使视觉系统获得更好的检测和缺陷探测能力。您需要投资多少钱？您能从一个高质量且便宜的镜头中获得您所需要的分辨率吗？这些都是重要的问题，对做出明智的镜头选择至关重要。

您需要做的第一件事是让自己熟悉影响图像质量的基本参数。这对最大限度地提高视觉系统的性能有很大的帮助。

以下是六个主要参数：

1.视野：物体的可视区域

视野 (FOV) 可以通过相机的传感器和所选镜头之间的关系来测量。您可能很熟悉一个事实——镜头有一个给定的焦距，单位是毫米。镜头的焦距告诉我们角度视野是多少度。在不深入研究物理学的情况下，可以考虑的经验法则是，焦距越长，角度视野越窄，放大率越高。焦距越短，角度视野越宽，放大率越低。

2.工作距离：镜头前端到物体的距离

镜头前端与被检测零件之间的工作距离在很大程度上取决于应用。在您的应用中，空间是否有限，使视觉系统或传感器必须安装在离零件或特征较近的地方？您是否能较灵活地选择视觉系统的物理位置？在为您的应用选择镜头时，这些都是应考虑的情况。

3.分辨率：成像系统再现物体或特征细节的能力

图像传感器在水平和垂直维度上分为若干个像素，每个像素都有一定的尺寸，单位为微米。您可以用这些规格来确定传感器的分辨率，以及它是否适合您的应用。一般来说，要检测的物体或特征越小，需要的分辨率就越高。

在非常特殊的应用中，景深可能是一个重要的参数。例如，物流环境中的读码应用需要大景深。确实是这样，因为视野内的物体往往会有不同的尺寸和尺度，使条码相对于镜头焦点有不同的工作距离。

与这个概念相关的镜头特征是它的光圈，即镜头中允许光线到达相机的图像传感器的开口。光圈通常被称为 f 数或 f 档，不同的数值会影响给定焦点的景深量。较小的光圈（较大的f 数）允许较少的光线进入传感器，产生较大的景深。较大的光圈（较小的f 数）允许较多的光线进入传感器，产生较浅的景深。

图像传感器有各种不同的尺寸，从 1 英寸到小至 ¼ 英寸。

图像传感器的水平尺寸可与您需要的 FOV (mm) 一起使用，以确定您的应用所需的初级放大率 (PMAG)。

如上一节所述，成像镜头有一个焦距，它决定了镜头的角视野和产生图像的放大率。这称为初级放大率，即 PMAG。使用图像传感器的水平尺寸和所需视野，可以确定必要的 PMAG 值，这可用于为您的应用选择镜头。例如，您可以使用以下公式：