选择正确的相机

引入机器视觉前需要检查的主要项目

机器视觉应用可以大致分为四类:数量/计数检查、异物/缺陷检查、尺寸检查和位置检查，每种类型都用于不同的行业。本节将介绍各种选择相机的技巧。

选择需要检测的设备

选择符合巡检要求的设备。

相机/控制器/照明/镜头/显示器
感知与判断

用机器视觉系统对实际目标进行测试。

OK和NG产品的参考零件欧宝官网开户
检验周期时间
检查项目繁多
选择安装位置和安装过程

检查具体的安装位置。

目标移动/静止
环境条件，包括环境光和振动
自动化控制

回顾机器视觉系统的I/O控制。

图像捕获定时/判断输出/ PLC控制/数据输出
现场测试

在实际生产线上测试机器视觉系统。

精细的设置调整
统计数据
I/O控制检查
了解基本操作

基本设置程序，以保持稳定的检查。

设置公差/灵敏度调整
更改巡检设置/项目注册

机器视觉中使用的相机类型可以大致分为以下几类。
从这些类别中，选择为预期的应用和目的提供最佳图像的相机类型。

(1)高分辨率型(2)高速型(3)标准型(4)紧凑型每种类型有彩色和单色两种版本。

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选择检验所需的仪器【相机选择】

第一步:根据分辨率(高分辨率或标准分辨率)选择。

视觉相机中使用的图像传感器(CCD或CMOS)是排列在网格中的小像素的集合。标准类型的图像传感器通常有310000像素(640 × 480)，而高分辨率类型可以有200万到2100万像素。应用需求将决定适合的相机类型。

一般来说，根据视野的大小和像素分辨率来选择相机。视野的大小是在检查目标上捕捉到的面积，它可以通过使用的镜头改变。像素分辨率是指每个像素等于多少毫米，其关系用下式表示。

像素分辨率= Y方向视场大小(mm) ÷ Y方向传感器像素数

作为像素分辨率的例子，我们将使用Y方向30毫米1.18英寸的视场。本例中使用的图像传感器类型是310,000像素标准型号(Y = 480像素)和通用200万像素高分辨率型号(Y = 1200像素)。

[31万像素相机的像素分辨率]= 30毫米1.18" / 480像素= 0.063毫米0.002"/像素
[200万像素相机的像素分辨率]= 30毫米1.18" / 1200像素= 0.025毫米0.001"/像素

如果应用程序知道所需的像素分辨率，则可以使用相同的方程来计算相机将提供的近似视野。外观检测和尺寸检测是机器视觉的典型应用。在进行合格/不合格判断时，外观检查考虑检测能力，尺寸检查考虑尺寸公差。

计算时可参考以下一般原则:
检测能力= 4像素面积
尺寸公差=±5像素

利用上面计算的像素分辨率，可以得到外观检测的检测能力。
【31万像素相机的检测能力】= 0.063 mm 0.002”/像素× 4像素面积= 0.25 mm 0.01”面积
【200万像素相机的检测能力】= 0.025 mm 0.001”/像素× 4像素面积= 0.1 mm 0.004”面积

根据这些计算，如果检查需要检测小至0.1 mm 0.004”的外来粒子，视场为30 mm 1.18”，则需要一台分辨率为2MP或以上的相机。

参考:在30毫米1.18英寸视野内0.5毫米0.02英寸异物的放大视图

310000像素/ 200万像素[200万像素的相机可以在更高的对比度下捕捉到显示细微变化的图像]。

点1:

通过将像素分辨率作为通过/失败判断的标准，可以选择像素数量最优的相机。

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第二步:选择基于彩色或单色型的图像传感器

在选择相机类型时，一个常见的问题是使用彩色还是单色类型。一般来说，如果根据色相来检测感光点的差异，彩色相机可能会有优势。下面展示了一个使用颜色处理来检测白色基底上的黄色污点的示例，这是单色相机不容易检测到的。

(1)彩色相机拍摄的图像(2)彩色处理的图像(3)染色检查对比图像/单色相机拍摄的图像>在这种情况下，当亮度相差很小的时候，与背景的对比差异很小，单色相机很难提供正确的检测。从图(2)可以看出，在内部，用彩色相机可以清晰地检测到黄色和白色的对比。图(3)是使用染色检查工具得到的对比图像。这表明，稳定检测可用于实际检测使用颜色处理。

然而，单色相机确实比彩色相机有一些优势。对于使用背光测量尺寸，如下图所示，单色相机是理想的，因为有很大的对比度变化。此外，由于彩色相机使用拜耳滤波器(其中每个像素依赖于相邻像素来获得完整的颜色信息)，在使用边缘测量尺寸类型时，它们通常比单色相机更不准确。

点2:

在选择图像传感器时，确定传感点是否有色相变化或亮度变化!

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第三步:根据图像传输速度选择(高速或标准机型)

用于机器视觉的相机可以有不同的图像传输速度，即使像素数相同。以31万像素的型号为例，标准型号的传输时间为16.0 ms，而高速型号的传输时间为1.7 ms。甚至可以通过部分捕获功能实现更高的速度。高速摄像机不仅对快速生产线有效，而且对正常速度的应用也有优势，因为有更多的处理时间可用于图像过滤和工具，可以稳定的检查。

【芯片外观检验(7×速度+ 310000像素单色相机)】检验:模塑件染色检验/尺寸检验/位置修正x θ) |触发间隔:3ms /检验能力:每分钟19,980项[瓶盖外观检验(7×速度+ 310000像素全彩相机)]检验:打印质量检验/位置修正(XY) /角度修正(360度)|触发间隔:12ms /检验能力:每分钟4999件 — 高速摄像机的应用

点3:

选择高速相机的好处包括稳定的处理，除了更快的检查周期!

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第四步:根据相机尺寸选择(紧凑型或标准型)

紧凑型相机的尺寸变小了，但配备了与大尺寸相机相同的规格。标准和高分辨率(2MP)紧凑型可在彩色或单色。选择紧凑型主要是为了有效利用有限的安装空间。特别是在机器视觉将安装在现有设施的可用空间的情况下，在不改变机器的情况下，使用小型摄像机来适应有限的区域是有益的。

所需安装空间的计算

如下图所示，一台相机所需的安装空间为a (WD:工作距离，即镜头尖端与工件之间的距离)、B(镜头尺寸)、C(相机尺寸)、D(线缆间距，包括弯头)的和。

例子:使用焦距为6毫米0.24"，视场为30毫米1.18"的标准相机

点4:

根据已知的所需安装空间选择紧凑型相机可以防止对生产机器进行不必要的更改。

选择检查所需的设备:摄像机(总结)

相机类型是图像处理中选择的一个关键元素，以确保稳定的检测。下面的快速参考图表提供了不同类型的相机可供选择的摘要。

[步骤1]根据外观选择:有多少像素可以满足要求的精度?
[步骤2]按传输速度选择:需要高速或更稳定的处理时，选择高速类型。
[步骤3]按相机尺寸选择:在安装空间有限的情况下，选择紧凑型。
[步骤4]选择CCD类型(彩色/单色):当你想要识别色相变化时，选择彩色相机。

【1】		2100万像素	500万像素			200万像素
【1】		5104×4092	2432×2040		2432×2050	1600×1200
【2】		109.9毫秒	27.6毫秒^{* 1} 50.3毫秒^{* 2}	29.0毫秒^{* 1} 52.4毫秒^{* 2}	61.2毫秒	11.6毫秒^{* 1} 20.1毫秒^{* 2}	11.6毫秒^{* 1} 20.2毫秒^{* 2}	29.2毫秒	58.5毫秒
【3】		标准	标准		标准	标准		标准	标准	标准/紧凑*
【4】	单色	CA-H2100M	CA-HX500M	-	CV-H500M	CA-HX200M	-	CV-H200M	cv - 200 m	CV-S200M
【4】	颜色	CA-H2100C	-	CA-HX500C	CV-H500C	-	CA-HX200C	CV-H200C	cv - 200 c	CV-S200C

【1】		310000像素~470000像素
		784×596	512×480	784×596	512×480	640×480
【2】		2.9毫秒^{* 1} 5.2毫秒^{* 2}	1.7毫秒^{* 1} 2.8毫秒^{* 2}	2.9毫秒^{* 1} 5.3毫秒^{* 2}	1.7毫秒^{* 1} 2.9毫秒^{* 2}	4.7毫秒	16.0毫秒
【3】		标准		标准		标准	标准	标准/紧凑*
【4】	单色	CA-HX048M		-		CV-H035M	cv - 035 m	CV-S035M
	颜色	-		CA-HX048C		CV-H035C	cv - 035 c	CV-S035C

* 2使用CV - X 100系列或CV - X 200系列+ CA - EC 80 HX / EC 80 L时