工业相机与镜头选型

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1、工业相机与镜头选型潘冬宁摘要：在对国内市场工业相机现状分析的基础上，列举了200万像素的四个型号工业相机，并加以对比，最后根据拍摄对象不同，分别选择了CCD的DH-SV2000FC和CMOS的DFK-51BUC03。最后举例对镜头焦距的选择作了详细阐述。1、国内市场工业相机现状目前，国内市场工业相机品牌、种类繁多。国内比较有影响力的厂家主要有北京大恒图像，北京微视图像，北京嘉恒中自图像技术有限公司，上海锐势机器视觉科技有限公司，上海高节自动化系统有限公司，西安方诚科技有限责任公司等，其中北京大恒、微视、嘉恒中自的工业相机产品型号众多，并且已有很多

2、实际应用案例；国外的工业相机品牌更是不胜枚举，比如日本的SONY、Teli，德国的映美精、BASLER，AVT，加拿大的DALSA等等。由于工业相机的种类繁多，各自的应用领域不同等原因，国内市场各品牌工业相机的市场占有率呈现群雄逐鹿态势。2、几种型号工业相机比较与选择按照传感器的结构特性，工业相机可分为线阵相机和面阵相机，线阵相机适用于一些特殊的场合，如被测视野为细长的带状或者需要极大的视野和极高的精度的场合，面阵相机适用于一次曝光拍摄对象，相对应用范围较广，在此，选择比较的型号均为面阵逐行扫描相机，且输出均是数字信号。工业相机选型的一个重要参数

3、是像素大小，在既定200万像素的前提下，选取了应用比较多的几个品牌相机进行比较，如表2.1所示（以下技术指标均来源于该产品技术手册）：型号XCDU100DH-SV2000FCDFK-51BUC03DH-HV2003UC品牌SONY大恒映美精大恒报价￥16500￥12000￥3070￥3000接口1394B1394AUSB2.0USB2.0一般性能分辨率1600*12001600*12001600*12001600*1200帧率15fps14fps20fps10fps感光度21x不详0.51x11x像素深度10bit12bit10bit10bit光

4、学感光元件1/1.8逐行扫描CCD1/1.8逐行扫描CCD1/3逐行扫描CMOS1/2逐行扫描CMOS像素尺寸4.4*4.44.4*4.42.8*2.84.2*4.2镜头接口CC，CSC,CSC,CS调整快门1/100000~16s1/50000~4s1/10000~4s电子滚动快门增益0dB~18dB不详0dB~18dB不详白平衡不详-6dB~6dB不详机械体积（mm）44*33*57.555.5*65*6550.6*50.6*2938*38*38.7重量140g350g140g不详电气供电电压8V~30V12V4.5V~5.5V5V功耗3W(

5、12V)3W(12V)1.25W(5V)2.25W(5V)工作环境温度-5°~45°0°~50°-5°~45°0°~50°湿度20%~80%20%~80%20%~80%20%~80%表2.1几种型号工业相机比较这几个品牌的工业相机在国内已经有很多实际应用案例，并且有很好的口碑。从表中可以看出，前两个型号均是CCD型相机，且大恒的CCD相机也是采用SONY的CCD感光芯片，主要技术指标如帧率、像素尺寸等基本相同，只是XCDU100的快门时间范围优于DH-SV2000FC，说明XCDU100可以拍摄更快速和更低速的对象，而XCDU100的像素深度低于

6、DH-SV2000FC，价格也偏高，因此DH-SV2000FC具有更高的性价比；后两种型号均是CMOS相机，无论从帧率，感光度，像素尺寸还是功耗方面比较，DFK-51BUC03均优于DH-HV2003UC，且价格相差不多。CCD相机价格要远远高于CMOS相机，但是CCD相机更适合于拍摄动态对象，而CMOS相机拍摄动态对象容易出现拖尾现象。综上所述，若是拍摄动态的对象，且运动对象速度不是过快，200万像素的相机可以选择大恒的DH-SV2000FC，与这款相同性能的还有Gige（千兆网）接口的型号DH-SV2000GM。若是拍摄静态的对象，由于CMO

7、S相机具有价格的绝对优势，且效果可与CCD相机媲美，可以选择映美精的DFK-51BUC03。这几个型号的相机均有彩色和黑白的产品，若是不区分观测对象的颜色，一般选用黑白相机。1、镜头的选择选择镜头关键在于确定镜头的焦距。镜头焦距的确定根据公式：，，选择其中较小的值作为镜头焦距。从公式可以看出，镜头焦距的确定与CCD（CMOS）格式密切相关。假定一个应用案例：水果分类，目标高度=200毫米，拍摄距离=1000毫米，如图3.1所示，在此选择工业相机型号为DFK-51BUC0，其CMOS格式为1/3，即3.6（高）*4.8（宽）。其高度焦距为，明显小于

8、宽度焦距，因此镜头焦距确定为17.7毫米。一般百万像素相机可选用日本COMPUTAR百万像素系列镜头，可以更好的发挥相机的性能。选择镜头