在现代工业视觉系统中,工业镜头的选择至关重要。选择合适的镜头不仅影响系统的性能,还决定了测量的精确度。以下是一些关于工业镜头选择的重要考虑因素。
1. 工作波长、变焦与定焦
通常,工业视觉系统在可见光范围内工作,这类镜头是最常用的。然而,某些特殊系统可能需要使用紫外或红外镜头,需确保选用合适的类型。大多数系统设计中,工作距离和放大倍数是固定的,因此通常选用定焦镜头;只在需要调整工作距离或者保持倍率稳定时,才考虑变焦镜头。
2. 远心工业镜头与标准工业镜头
在精密测量系统中,选择远心工业镜头是非常重要的。这种镜头的一个显著特点是,即使物体在景深范围内移动,光学放大倍数也保持不变,确保了测量的准确性。相对而言,普通工业测量、缺陷检测等场合,只需使用畸变小的标准镜头即可满足要求。
3. 靶面大小与分辨率
选择镜头时必须确保其成像面大小大于相机的靶面,以避免浪费像素。为了充分利用CCD相机的分辨率,镜头的分辨率应与相机的像元尺寸相匹配,从而提高系统的经济性。
4. 视场角与焦距
根据系统要求的视场角,可以计算并选择相应焦距的镜头。同时,通过系统提供的分辨率和相机的像元等参数,可以利用几何光学原理进行焦距的选择。
以下是一个实际的镜头选型示例:假设我们需要为视觉检测系统选择镜头,已知条件如下:相机靶面为2/3”,像元尺寸为6.45um x 6.45um,C-mount,工作距离大于200mm,系统分辨率为0.05mm,光源为白色LED。在这种情况下,选用定焦镜头尤为合适。我们计算得出,镜头的放大倍数为0.13,焦距约为25mm,因此选择25mm焦距、分辨率在80-100lp/mm的工业镜头是最佳选择。
通过以上信息,我们提供了一系列不同焦距和像素分辨率的工业镜头供参考,具体如下:
规格包括:
1)百万像素镜头,6mm焦距,1/1.8”, F1.6
2)百万像素镜头,8mm焦距,2/3”, F1.6
3)百万像素镜头,12.5mm焦距,2/3”, F1.6
4)百万像素镜头,16mm焦距,2/3”, F1.6
5)百万像素镜头,25mm焦距,2/3”, F1.4
6)各种其他规格的镜头,满足不同需求。
远心工业镜头具有独特的设计,旨在消除因被测物体距离变化而导致的放大倍率波动。这类镜头可分为物方远心、像方远心和双侧远心,能够满足不同工业应用的精确测量需求。
通过综合考虑工作波长、放大倍率、镜头类型、靶面大小及分辨率等因素,选择合适的工业镜头将极大提升视觉系统的性能及测量精度。