了解机器视觉光源和工业镜头的选型过程

        作为一名机器视觉行业的初学者，不知道如何选择光源和镜头，不防来看看以下机器视觉光源和工业镜头的选型过程。

1.选择机器视觉光源的过程：

1）了解项目需求，明确要检测或者测量的目标。

2）分析目标与背景的差别，找出两者之间成像差异*大的光学现象。

3）根据光源与目标之间的配合关系，初步确定光源的发光类型及颜色。

4）拿实际光源测试，以确定满足要求的打光方式。

5）根据具体情况，确定适用客户的产品。

机器视觉光源的常用种类介绍

1）环形光源：提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查。

2）背光源：用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。应用领域:机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。　

3）条形光源：是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。应用领域:金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

同轴光源：可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。应用领域:系列光源*适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

4）线形光源：超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。应用领域:阵相机照明专用，AOI专用。

5）点光源：大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。应用领域:适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

2.工业镜头的选型过程：

在机器视觉系统中，工业镜头的主要作用是将工件成像至相机传感器芯片上，因此镜头的选型将直接影响到机器视觉系统的整体性能。

1）首先确定应用需求(视野、精度、安装高度等)；

2）根据应用需求计算关键的光学性能参数。例如，由视野范围、相机、芯片尺寸以及工作距离，计算焦距：

视场（水平方向）       工作距离

 ≈

芯片（水平方向）        焦距

3）分辨率匹配：在实际应用中，应注意镜头的分辨率不低于相机的分辨率；

4）景深要求：对景深有要求的项目，尽可能使用小光圈。

由于景深影响因素较多以及判定标准较为主观，具体的景深计算需要结合实际使用条件；

5）注意与光源的配合，选配合适的镜头；

6）注意考虑使用环境的可安装空间。

工业镜头选型时注意事项：

1）对焦环。对焦环在不同状态下成像效果有很大的差别。

2）镜头与相机连接的机械接口。业内常用的接口已形成通用规范，如C口、CS口、F口和K口。

3）*大兼容相机芯片尺寸。*大兼容相机芯片尺寸指的是镜头能支持的*大清晰成像的范围。在实际选择相机和镜头时，要注意所选择镜头的*大兼容芯片尺寸要大于或等于所选择的相机芯片的尺寸。