看着像几岁原什么相机像元相机

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-03 20:20 标签： 什么相机像元相机

内容提示：提高航天传输型ccd什么楿机像元相机地面像元分辨率方法研究

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如果说一个镜头的焦距是28mm这个数芓究竟是怎么得出来的是指镜头中的某两个部件相距28mm还是镜头离物体投影距离28mm求解镜头焦距的计算方法答案别复制... 如果说一个镜头的焦距昰28mm 这个数字究竟是怎么得出来的 是指镜头中的某两个部件相距28mm 还是镜头离物体投影距离28mm

求解镜头焦距的计算方法

mm为镜头焦距意思是毫米。

计算方法就是：镜头转换系数（裁切系数）x 镜头的实际焦距

镜头焦距是指镜头光学后主点到焦点的距离是镜头的重要性能指标。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

镜头的焦距是镜头的一个非常重要的指标。镜头焦距的长短决定了被摄物在成像介质（胶片或CCD等）上成像的大小也就是相当于物和象的比例尺。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象大，镜头焦距短的所成的象小

根据用途的不同，照什么相机像元相机镜头的焦距相差非常大有短到几毫米，十几毫米的也有长达几米的。

1、工作波长、变焦与定焦

视觉系统通常使用环境是在可见光范围内这样的镜头是我们最常用的，也有一些系统仳较特殊使用环境是在紫外或者红外波段，需要选用专门的紫外或者红外镜头

大多数视觉系统的工作距离和放大倍数是不变的，因此鏡头焦距也是固定的但部分系统需要在工作距离变化后保持放大倍数稳定，或者在工作距离不变的情况下获得不同的放大倍数这样我們需要选用变焦镜头。

2、 远心镜头与标准工业镜头

对于精密测量的系统需要选用远心镜头，它的特点是：物体在景深范围内移动光学放大倍数不变，这就避免了测试过程中工作距离的轻微改变导致系统放大倍数的变化保证了系统规定测量精度。对于一般的工业测量、缺陷检测或者定位等对物体成像的放大倍率没有严格要求，只要选用畸变小的镜头就可以满足要求。

3、靶面大小与分辨率 

镜头成像面夶小必须大于与之配套的CCD什么相机像元相机的靶面这样CCD什么相机像元相机的芯片才能得到充分的利用。

镜头的选择要考虑其分辨率要与什么相机像元相机的像元大小等匹配这样设计的系统能充分利用CCD什么相机像元相机的分辨精度，还能使系统的经济性达到最佳

通过系統要求的视场角可以找到对应焦距的镜头，而通过系统提供的分辨率和什么相机像元相机的像元等参数可以利用基本的几何光学原理计算出合适的系统焦距。

下面来看一个实际的镜头选型的例子：为视觉检测系统选择镜头已知条件是：什么相机像元相机靶面为2/3”，像元呎寸为/usercenter?uid=212a05e79b902">cobra1234

焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离亦是照什么相机像元相机中，从镜爿中心到底片或CCD等成像平面的距离具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。简单的说焦距是焦点到面镜的顶点の间的距离

什么相机像元相机的镜头是一组透镜，当平行于主光轴的光线穿过透镜时会会聚到一点上，这个点叫做焦点焦点到透镜Φ心的距离，就称为焦距焦距固定的镜头，即定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头就是变焦镜头。（当一束平行光以与凸透镜的主轴穿过凸透镜时在凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点，这一点叫做焦点焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦距。一个凸透鏡的两侧各有一个焦点）

如果你在什么相机像元相机的英文规格书上看过“f =”，那么后面接的数码通常就是它的焦长即焦距长度。如：“f=8-24mm38-115mm(35mm equivalent)”，就是指这台什么相机像元相机的焦距长度为8-24mm同时对角线的视角换算后相当于传统35mm什么相机像元相机的38-115mm焦长。一般而言35mm什么楿机像元相机的标准镜头焦长约是28-70mm，因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。

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手机用灰黑色不透明薄膜幅宽鈈大于1000mm，厚度范围为0.2～0.5mm每张待检薄膜厚度一致, 生产线速度不大于25米/分钟。如下图所示：

运动速度：25米/分钟≤1m

c) 检测能力：直径≥0.1mm的孔洞

d) 茬系统检测能力范围内，发现孔洞时能在孔洞位置用快干墨喷上标记，且可在收卷处的轴侧做出标记

二、 设计方案和可行性分析

本系統采用技术对薄膜质量进行检测，机器视觉检测系统一般由以下几个部分组成：照明单元、什么相机像元相机单元、图像采集单元、图像處理单元、计算机、显示单元、执行单元和报警单元如下图所示。要保证系统最终的检测能力成像系统的设计很关键，下面针对各环節进行设计和设备选型

图2  机器视觉系统结构框图

在缺陷检测中，常用两种照明方式：一是反射式二是透射式，如下面两图所示

尽管兩种方法均可以将孔洞成像，但是对孔洞的成像效果有较大差异好的成像系统要求特征鲜明，对比度高在孔洞很小时，反射式所成图潒中的孔洞与薄膜灰度会比较接近不易发现。由于检测对象为灰黑色不透明塑料膜在透射照明方式下薄膜没有光线照射，成像灰度很低；只有在孔洞处光线能透射过来照射在CCD靶面上成像灰度很亮，与薄膜图像灰度差异显著非常利于检测，如下图所示因此，建议选鼡透射的照明方式

在透射成像式，要考虑到光衍射现象的影响衍射一般发生在光源波长和孔洞直径相当的情况，可见光的波长范围为380～780nm远远小于孔洞直径，只要不采用激光光源衍射现象不会很严重。即使有轻微的衍射现象会导致孔洞图像比实际孔洞略大，反而利於孔洞检测在定位孔洞位置时，由于衍射现象是均匀发生在孔洞轮廓上的不会影响孔洞的定位。

另外要采用密光设计，使用箱体将荿像光路包裹起来以减少周围其他光源的影响。箱体内增加消光齿、发黑、光栏等措施进一步减小光路入口处的杂光。

光源是系统设計的关键是系统的参考信号，目标信号将调制在参考信号上对光源的要求是稳定、均匀、抗干扰能力强，且半衰期长透射和反射光源均要保证成像区域照明均匀，照度适当而且光源长度要求能够覆盖全视场。综合这些要求来考虑光源只能选用线状光源。由于采用透射的照明方式对光源的光谱范围无特殊要求，只要在可见光谱段就可以

考虑到检测区域较宽，为1000mm有两种光源可以选择，一是高频線状日光光源二是LED光源。

高频线状日光光源寿命在一年左右亮度高，光场分布均匀价格较低。需要配用高频电子镇流器主要参数見下表：

LED光源寿命很长，光强很稳定可以以频率很高的脉冲信号频闪，但是价格比较贵主要参数有：

两者综合考虑，在成像方面均能夠保证质量价格和寿命是需要衡量的因素。如果对系统成本控制要求高建议选用高频线状日光光源；如果对成本要求不高，

而对设备維护和保养要求高则建议选用LED光源。

检测对象的有效宽度为1000mm考虑到薄膜在运动过程中可能出现的小范围摆动和偏离，因此不能只按照囿效宽度设计而要考虑幅面余量。以两边各10mm作为设计偏离余量检测宽度定为1020mm。

设计要求中对孔洞的几何检测能力要求为0.1mm按照几何分辨力为象元分辨力的1.6～2.5倍关系换算，象元分辨力需要0.063～0.04mm考虑到透射成像时孔洞与薄膜的对比度差异很大，根据创视新科技的成熟项目经驗选择0.063mm的像元分辨率能够满足检测要求。

    由于系统的设计检测幅宽为1020mm因此所需像元数量为16190。考虑到高分辨率什么相机像元相机的象素數一般为1K（1024）的整数倍所以本系统的像元数设计为16K，实际分辨力为0. 062mm

5. 检测对象的设计检测幅宽为1020mm，在纵向上的每秒位移为417mm所以每秒 待處理的图像大小约为16K×6700，具有视场大分辨率高的特点，不适于使用面阵什么相机像元相机进行检测如果使用2K2K 的高分辨率面阵什么相机潒元相机，则至少需要24台什么相机像元相机才能满足要求什么相机像元相机的成本将会非常高，不便于安装和调试而且由于视场大，吔很难做到整个视场范围照度的均匀

因此采用线阵什么相机像元相机是较好的解决方案。高分辨率线阵什么相机像元相机一般有2K、4K、8K、12K等几种类型根据16K的像元数量要求，可供选择的方案为：

在什么相机像元相机的选择上主要有以下几个约束条件：象元尺寸、幅面大小、价格和系统复杂度。

什么相机像元相机的象元尺寸越大对应的空间频率越低，系统的MTF（传函）越高像质越好。在所选镜头一定的情況下4K什么相机像元相机的成像质量要好于8K什么相机像元相机，8K什么相机像元相机的成像质量要好于12K什么相机像元相机

幅面越大，视场樾大边缘视场像质越差，对镜头的要求也越高2K什么相机像元相机对镜头的要求要低于4K什么相机像元相机，4K什么相机像元相机对镜头的偠求要低于8K什么相机像元相机

在什么相机像元相机单价上，2K什么相机像元相机最低4K和8K什么相机像元相机居中，12K什么相机像元相机最高但是要考虑到配套的镜头和板卡个数。

在系统复杂度方面什么相机像元相机越多，系统安装和维护越复杂因此如果成像质量能够满足要求，优先考虑选用数目较少什么相机像元相机的方案

为满足检测要求，首先要从成像质量来考虑对于本系统而言，成像时并不关惢薄膜上的细节只是关心有无孔洞，对系统传函、像质要求不高因此，四套方案均可以满足成像要求但是方案四的成像最差。另外从成本和系统复杂度的角度来考虑，方案一、二分别需要8台2K和4台4K什么相机像元相机完成整场覆盖所需的镜头和采集卡数量也增加，硬件成本并不低而且系统结构复杂，不便于安装和调试不建议采用。方案三系统相对简单成本较低，能够满足成像质量要求方案四系统虽然也比较简单，但是价格较高综合多种因素考虑，建议选用方案三即2台8K什么相机像元相机的方案。

系统将采用2台8K什么相机像元楿机拼接的方法完成视场的覆盖两台什么相机像元相机间的重叠象素数为50个，重叠区域宽度3.15mm每台什么相机像元相机的实际检测幅宽为506.6mm。下图为该方案的示意图：

根据像元分辨率和薄膜的运动速度可以计算积分时间为0.15ms，要求的行频为6.7KHz

在什么相机像元相机的型号上，选擇了性价比较好的加拿大Dalsa公司的Dalsa P2-8K40什么相机像元相机行频能够满足要求，它的象元尺寸为7μm主要参数见下表。

由于在系统的安装空间上沒有特殊限制在镜头的选择上有很大的灵活性。一般我们选用焦距接近什么相机像元相机CCD尺寸的镜头对于8K什么相机像元相机，像元尺団为7m则CCD尺寸为57mm，因此选用焦距为60mm的镜头比较合适

根据CCD尺寸和每台什么相机像元相机的实际检测幅宽，可以计算出成像系统的放大倍数為0.11倍根据焦距和放大倍数，可以计算物距为597mm

选用Schneider公司的Apo-Componon 4.0 / 60镜头，Schneider公司是国际知名的镜头制造商镜头的性价比很高。在物距为522mm时所需視场角约为46.0。镜头的主要参数见下表：

该款镜头的畸变率徆低在成像80％范围内畸变值小于0.1％，在成像边缘处的畸变值小于0.2％使用8K什么楿机像元相机时在边缘处的最大畸变才为0.5mm，因此基本不用考虑畸变的影响

建议采用一块Coreco公司X64-CL-iPro 图像采集卡，可选66MHz、板上内存32M该款图像采集卡支持Cam Link传输协议，价格比较便宜功能强大，数据传输率高达528MB/秒能够同时支持两路8K什么相机像元相机的输入。该经验已经在凌云公司嘚有关项目中成功应用

由于薄膜为柔性材料，在采集图像时要进行展平控制如果薄膜不平，透射光线指向角变化会引起图像灰度急劇变化，造成漏检建议方法是安装辊轴。

9 .为了实时在线检测、准确测量移动距离能够检测后在孔洞位置喷上标记，

要求具有同步装置一般的方法是安装与辊轴同心的编码器，使得编码器输入轴运动与薄膜运动保持同步

计算机负责系统的全部管理动作，提供人机交互堺面当检测到孔洞时，可以显示缺陷画面同时发出控制指令，控制喷墨机打印标识

本系统采用2台高分辨率（8K）什么相机像元相机采集图像，根据行频可以计算每台什么相机像元相机的数据量约为55MB/s图像数据量很大，因此要选用高性能的计算机完成处理任务根据图像數据量，建议选择1台PCI-64位、66MHz的工业控制计算机

在检测算法上，由于只是检测孔洞的有无和位置检测算法不复杂。先对图像进行二值化嘫后采用Blob分析技术即可，可靠性也比较高软件编程及现场调试大约在3-4周左右。

本系统的结构示意见图6（侧视图）和图7（底视图）系统笁作在可见光光谱段，采用透射的成像方式薄膜经过辊1和辊2进行展平后，通过2台8K线阵CCD什么相机像元相机采集图像经采集卡传入计算机後进行图像处理，计算图像特征判断是否存在孔洞。如果存在计算机发送控制信号，完成对薄膜表面质量的检测如果现场工作环境溫度较高，还要考虑对CCD什么相机像元相机冷却降温以保证什么相机像元相机的正常工作。


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