线阵相机相关技术教学.pdf

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1、线阵相机相关技术1.1相机和镜头的选型1.1.1面阵相机和镜头的选型已知：被检测物体大小为A*B,要求能够分辨小于C，工作距为D解答：1.计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E；2.像元尺寸=物体短边尺寸B/所选相机的短边像素数；3.放大倍率=所选相机芯片短边尺寸/相机短边的视野范围；4.可分辨的物体精度=像元尺寸/放大倍率（判断是否小于C）；5.物镜的焦距=工作距离/(1+1/放大倍率)单位：；6.像面的分辨率要大于1/(2*0.1*放大倍率)单位：lp；以上只针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景

2、深环境等，可根据实际要求进行选择。1.1.2针对速度和曝光时间的影响，物体是否有拖影已知：确定每次检测的范围为80mm*60mm，200万像素CCD相机(1600*1200),相机或物体的运动速度为12m慘ኌ=200mm。曝光时间计算：1.曝光时间<长边视野范围/(长边像素值*产品运动速度)2.曝光时间<80mm/(1600∗250mm/s)；3.曝光时间<0.00025s=1000；总结：故曝光时间要小于1000，图像才不会产生拖影。1.2线阵相机和镜头选型1.2.1相机的选型已知：幅宽1600mm、检测精度1慘ݔ、运

3、动速度22000、物距1300；解答：1.相机像素数=幅宽/检测精度=1600/1/pixel=1600慘ݔ，2.最少2000个像素，选定为2k相机；3.扫描行频=运动速度/实际检测精度=22000/0.=27.5KHz应选定相机为2048像素28kHz相机，像元尺寸10um；1.2.2镜头的选型1.Sensor长度=像素宽度×像素数=0.01×2048=20.；2.镜头焦距=sensor长度×物距/幅宽=20.48×1300/1600＝16；1.3图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽

4、的选型图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽的选型如表1-1、1-2所示：表1-1相机接口表相机接口带宽USB1.11.5MB/sUSB2.060MB/s（一般40MB/s）USB3.0625MB/s（一般150MB/s）1394A50MB/s1394B100MB/s千兆网125MB/s表1-2PCI插槽类型表插槽类型带宽PCI132MB/sPCI-E(1lane-x1)250MB/s(一般200MB/s)PCI-E(4lane-x4)1GB/sPCI-E(8lane-x8)2GB/sPCI-E(16lane-x16)4GB/s计算数字

5、采集卡的数据率必须满足的要求可按下列公式计算：图像采集卡的数据率（又称点频）≥1.2*相机数据率；相机数据率（又称像素时钟）=相机分辨率*相机帧频*相机的灰度级/8；插槽的带宽>图像采集卡的数据率>相机接口的带宽>1.2*相机数据率；传输通道数脚Pin总数主接口区Pin数总长度主接口区长度1X361425mm7.65mm4X644239mm21.65mm8X987656mm38.65mm16X16414289mm71.65mmPCI插槽有PCI32bit和PCI64bit的区别。64bit自然比32bit的长。1.4线阵相机、镜头、光源的选型

6、详解随着机器视觉的大规模普及与工业流水线速度、精度的提高，线扫描系统越来越被视觉工程师和最终用户所认可。首先，我对线扫描系统做一个大致的介绍。线扫描系统用于被测物体和相机之间有相对运动的场合，通过线扫描相机高速采集，每次采集完一条线后正好运动到下一个单位长度，继续下一条线的采集，这样一段时间下来就拼成了一张二维的图片，也就类似于面阵相机采集到的图片，不同之处是高度可以无限长。接下来通过软件把这幅“无限长”的图片截成一定高度的图片，进行实时处理或放入缓存稍后进行处理。视觉部分，包括线扫描相机、镜头、光源、图像采集卡和视觉软件；运动控制部分，包括

7、马达,马达驱动器,运动控制卡或PLC，为了保证采集的图像与输送带同步，有时还会需要编码器。由于线扫描信息量大，所以需要一台高性能的工控机，配置大容量的内存和硬盘，主板要提供PCI、PCI-E或PCI-X插槽。一般来说，一个面阵视觉系统的配置选型是按照这样的顺序进行的：相机＋采集卡－>镜头－>光源；线阵项目也类似，根据系统的检测精度和速度要求，确定线阵CCD相机分辨率和行扫描速度，同时确定对应的采集卡，只是需要选线阵相机镜头接口(mount)时同时考虑镜头的选型，最后确定光源的选型。1.4.1线阵镜头的选型为什么在选相机时要考虑镜头的选型呢？常

8、见的线阵相机分辨率目前有1K,2K,4K,6K,7K,8K,12K几种，像素大小有5μm、7μm、10μm、1μm几种，这样芯片的大小从10.240mm(1Kx1