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厦门力和行光电技术有限公司 工业相机与镜头 镜头基本知识 2 3 光路计算 工业数字相机基本知识 1 感光器件类型 工业数字相机基本知识 分为两大类，CCD器件和CMOS器件 CCD CMOS 设计 单一感光器,集中统一放大 每个感光器连接放大器 灵敏度 同样面积下高,感光开口小 灵敏度低 成本 线路品质影响程度高，成本高 CMOS整合集成，成本低 解析度 连接复杂度低，解析度高 新技术解析度高 噪点比 单一放大，噪点低 放大器多,特性不同，噪点高 功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低 按用途分类 工业数字相机基本知识 分为机器视觉相机和安防监控相机两大类 机器视觉 安防监控 触发采集模式 含有触发采集接口 无触发采集接口 分辨率 从高到低都有，很丰富 一般较低 程序接口 有完善的程序开发库，尤其对图像捕捉功能支持很齐全 一般只有连续视频捕捉功能 价格 贵 很便宜 数据传输接口 各种类型都有，USB，千兆以太网，CameraLink，1394等等 目前以模拟接口为主，数字接口较少 按感光单元排列方法 工业数字相机基本知识 分为线阵扫描相机和面阵扫描相机 线阵相机 面阵相机 结构特点 结构简单，在同等分辨率下成本较低 结构复杂，在同等分辨率下成本较高 应用场合 匀速运动的的物体，例如工业流水线, 可以是静止，也可以运动， 分辨率 512/行,2k/行，4K/行 640×480，800×600，1024×768……2048×1536或者更高 光源 光源只需要一窄条，整个画面比较均匀，能在低照度下工作 整个面的光源较难做到均匀，照度要求高， 彩色相机形式 三线CCD，或者棱镜分光 彩色滤光膜，bayer算法 彩色形成方式 工业数字相机基本知识 彩色覆膜+bayer算法 棱镜分光方法 KEYENCE的CCD CCD: 是Charge Couple Device的缩写，是由像素构成。像素是指数字图像的最小单位，是一个可以检测光强度的传感器（光电二极管）。其工作原理是光到达CCD 某个像素时，根据光的强度产生相应的电荷，将该电荷的大小读取为电信号，即可获得各像素上光的强度（浓度值）。 分辨率：即像素密度。500万像素的CCD，分辨率为2432*2050。像素越多，图像的密度越大，对细节的表现就越强。 CCD的型号 种类 31万 100万 分辨率 512*480，640*480 100*100 单元大小 7.4um*7.4um 型号 CV-H035C CV-035C CV-S035C CV-H100C CV-H035M CV-035M CV-S035M CV-H100M 逐行扫描 4.7ms 16.0ms 20.5ms 传输频率 40MHz*2ch 40MHz*2ch 传输方式 数字序列传输 Y方式尺寸 3.6mm 7.4mm CCD的型号 种类 200万 500万 分辨率 1600*1200 2432*2050 单元大小 4.4um*4.4um 3.45um*3.45um 型号 CV-H200C CV-200C CV-S200C CV-H500C CV-H200M CV-200M CV-S200M CV-H500M 逐行扫描 29.2ms 58.5ms 61.2ms 传输频率 41MHz*2ch 40MHz 65MHz*2ch 传输方式 数字串行传输 数字序列传输 数字串行传输 Y方式尺寸 5.3mm 7.1mm CCD的选型 1检测精度 检测精度（mm/pixel）=Y方向的视野/CCD在Y方向上的像素数 执行缺陷检测和尺寸检测时的最小可检测物体 尺寸为4个像素的正方形，尺寸容差为±5个像素。 2色彩选择 色调变化时选择彩色，亮度变化可选黑白 3根据传输时间选择高速型或标准型 4根据CCD尺寸选择超小型或标准型 镜头外形 镜头基本知识 机器视觉常用定焦镜头，并且都是手动调整光圈，一般不允许自动调整光圈，镜头上有调焦和调光圈两个环，为了防止误碰动 ，工业镜头的两个环都有锁定螺丝。 注意调焦环不是用来调整焦距，而是调整像距，保证清晰图像落在焦平面上 常用镜头参数：焦距 镜头基本知识 镜头焦距是指镜头光学后主点到焦点的距离。镜头焦距的长短决定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强弱。 当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时，镜头焦距长的所成的像大，镜头距短的所成的像小。 根据用途，相见的工业镜头焦距有：5mm、8mm、12mm、25mm、35mm、50mm、75mm等)。 焦距越小的镜头越不好做，价格越高，边缘变形等问题越大，所以尽量选用标准镜头，性价比最高 常用镜头参数：光圈 镜头基本知识 光圈是一个用来控制