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在机器视觉当中,除了光源比较重要之外,另外最最重要的就是镜头和相机的选择了。通常来说,镜头是机械和光学装置,相机是电路装置。镜头讲究的一般是焦距,相机讲究的一般是分辨率、是否是彩色的、曝光时间大小、帧率快慢、是usb接口还是网络接口。除此之外,镜头是否搭载IR滤片、镜头和相机之间的接口要匹配、相机要能够通过上位机调试、提供sdk开发包等等,这些方面也是很重要的。大家可以边做边学,没有谁一开始就全部知道的。
1、焦距和视场角
所谓焦距,就是镜头中心到相机成像sensor中心的距离。焦距越长,看的越远,但是视场角越小;反之则看的越近,视场角越大。选择什么样焦距的镜头,完全看客户自己的选择和安排。大部分工业场景下,焦距都是可调的,调整好了一般就固定下来了。
2、是否支持IR过滤
有一些场景是需要白天黑夜下,机器视觉都能发挥作用的,比如无灯工厂里面的货物检测、位姿识别等等。这个时候要做到这一点,不仅需要相机上有红外光发射装置,还需要在镜头前加一个IR过滤片,这样可以把IR之外所有的其他杂光去除掉,只留下红外光穿过去。
3、镜头和相机之间的接口
目前镜头和相机直接的接口很多,一般以C接口、CS接口居多。这部分大家购买的时候需要注意下,不然会出现两者无法匹配的情形。
4、分辨率
原则上说,相机的分辨率越大越好,但是分辨率大了之后,对传输带宽、处理器的处理速率都有要求,所以还是要根据自己的需求进行确定。一般来说,我们在测量、定位或者是检测的时候,分辨率比客户要求的精度高一点点就可以了,这是性价比最高的选择。
5、确认黑白还是彩色图像
工业场景以黑白图像为主、彩色图像为辅。当然,如果需要到一些色彩丰富、颜色特征明显的场景,用彩色图像进行提取和分割也是不错的一个选择。
6、曝光时间
在图像的拍摄过程当中,要保证给与充分的曝光时间,曝光不足和过曝,都会影响最终的成像质量。通常在工业场景下,亮度是恒定的,所以这个时候,调试好了曝光时间之后,一般就不再发生改变了。
7、帧率
工业相机的帧率要比我们平常使用的消费相机帧率要高的多。而一图图像的处理速度,既取决于帧率,也就是采集图像的时间,还取决于算法的处理速度。
8、图像通讯方法
目前图像通讯的方法以usb和网络为主。一体式的设备,通常是以usb为主;如果是分布式应用的场景,则以网络为主。特别是由于图像处理的上位机软件,一般成本不便宜,大家倾向于一个上位机软件可以同时执行多个camera处理任务。
9、上位机软件调试
相机和镜头安装好了,通上电、插上网线之后,这个时候一般就需要利用厂家进行上位机调试了。这里有ip的设定、端口的设定、图像分辨率的设定、参数的设定、输出频率的设定等等,这些都可以通过厂家提供的上位机来处理解决。一般大厂的相机,都会提供类似的上位机调试软件。
10、确认SDK版本
调试完毕之后,就可以利用厂家的SDK进行二次开发了。如果是c/c++语言开发的话,一般就是h文件、lib文件、dll文件即可。部分嵌入式开发,厂家还会提供对应的linux sdk,cpu也分为x86、x64和arm32、arm64版本,购买的时候和商家确认下即可。