工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇過程,是將工業(yè)相機(jī)鏡頭各項(xiàng)參數(shù)逐步明確化的過程。作為成像器件,工業(yè)相機(jī)鏡頭通常與光源、相機(jī)一起構(gòu)成一個完整的圖像采集系統(tǒng),因此工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇受到整個系統(tǒng)要求的制約。一般地可以按以下幾個方面來進(jìn)行分析考慮。
一、波長、變焦與否
工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長是否需要變焦是比較容易先確定下來的,成像過程中需要改變放大倍率的應(yīng)用,采用變焦鏡頭,否則采用定焦鏡頭就可以了。
關(guān)于工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長,常見的是可見光波段,也有其它波段的應(yīng)用。是否需要另外采取濾光措施?單色光還是多色光?能否有效避開雜散光的影響?把這幾個問題考慮清楚,綜合衡量后再確定鏡頭的工作波長。
二、特殊要求優(yōu)先考慮
結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn),可能會有特殊的要求,應(yīng)該先予明確下來。例如是否有測量功能,是否需要使用遠(yuǎn)心鏡頭,成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視,但是它卻是任何成像系統(tǒng)都必須考慮的。
三、工作距離、焦距
工作距離和焦距往往結(jié)合起來考慮。一般地,可以采用這個思路:先明確系統(tǒng)的分辨率,結(jié)合CCD像素尺寸就能知道放大倍率,再結(jié)合空間結(jié)構(gòu)約束就能知道大概的物像距離,進(jìn)一步估算工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距。所以工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距是和工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作距離、系統(tǒng)分辨率(及CCD像素尺寸)相關(guān)的。
四、像面大小和像質(zhì)
所選工業(yè)相機(jī)鏡頭的像面大小要與相機(jī)感光面大小兼容,遵循“大的兼容小的”原則——相機(jī)感光面不能超出鏡頭標(biāo)示的像面尺寸——否則邊緣視場的像質(zhì)不保。像質(zhì)的要求主要關(guān)注MTF和畸變兩項(xiàng)。在測量應(yīng)用中,尤其應(yīng)該重視畸變。
五、光圈和接口
工業(yè)相機(jī)鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現(xiàn)在的機(jī)器視覺中,最終的圖像亮度是由很多因素共同決定的:光圈、相機(jī)增益、積分時間、光源等等。所以為了獲得必要的圖像亮度有比較多的環(huán)節(jié)供調(diào)整。
工業(yè)相機(jī)鏡頭的接口指它與相機(jī)的連接接口,它們兩者需匹配,不能直接匹配就需考慮轉(zhuǎn)接。
六、成本和技術(shù)成熟度
如果以上因素考慮完之后有多項(xiàng)方案都能滿足要求,則可以考慮成本和技術(shù)成熟度,進(jìn)行權(quán)衡擇優(yōu)選取。