根據應用場景合理選擇工業相機的解析度

朗銳智科1發表於2018-05-17

如何選擇工業相機的解析度?首先要弄明白的是自己的檢測目的:是靜態拍照還是動態拍照?拍照的頻率是多少?是做缺陷檢測還是尺寸測量?是定位或者產品的大小(視野)是多少?需要達到多少精度?所用軟體的效能、現場環境情況如何、有沒有其它的特殊要求等等都是要考慮的因素。
如果是動態拍照,運動速度是多少?根據運動速度選擇最小曝光時間以及是否需要逐行掃描的相機;而相機的楨率(最高拍照頻率)跟畫素有關,通常解析度越高楨率越低,不同品牌的工業相機的楨率略有不同。
根據檢測任務的不同、產品的大小、需要達到的解析度以及所用軟體的效能可以計算出所需工業相機的解析度;另外現場環境最要考慮的是溫度、溼度、干擾情況以及光照條件來選擇不同的工業相機。
首先考慮待觀察或待測量物體的精度,根據精度選擇解析度。相機畫素精度=單方向視野範圍大小/相機單方向解析度。則相機單方向解析度=單方向視野範圍大小/理論精度。
若單視野為5mm長,理論精度為0.02mm,則單方向解析度=5/0.02=250。然而為增加系統穩定性,不會只用一個畫素單位對應一個測量/觀察精度值,一般可以選擇倍數4或更高。這樣該相機需求單方向解析度為1000,選用130萬畫素已經足夠。
其次看工業相機的輸出,若是體式觀察或機器軟體分析識別,解析度高是有幫助的;若是VGA輸出或USB輸出,在 顯示器 上觀察,則還依賴於顯示器的解析度,工業相機的解析度再高,顯示器解析度不夠,也是沒有意義的;利用儲存卡或拍照功能,工業相機的解析度高也是有幫助的。
舉例說明:如我們的檢測任務是尺寸測量,產品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水線作業,檢測速度是10件/秒,現場環境是普通工業環境,不考慮干擾問題。
首先我們知道是流水線作業,速度比較快,因此選用逐行掃描相機;視野大小我們可以設定為20mm12mm(考慮每次機械定位的誤差,將視野比物體適當放大),假如我們能夠取到很好的影像(比如可以打背光),而且我們軟體的測量精度可以考慮1/2亞畫素精度,那麼我們需要的相機解析度就是20/0.01/2=1000pixcel(畫素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是說我們相機的解析度至少需要1000600pixcel,楨率在10楨/秒,因此選擇1024768畫素(軟體效能和機械精度不能精確的情況下也可以考慮12801024pixcel),楨率在10楨/秒以上的即可。
一般高速相機指的是數字工業相機,其一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷,通過數字影像攝取目標轉換成影像訊號,傳送給專用的影像處理系統,影像系統對這些訊號進行各種運算來抽取目標的特徵,進而根據判別的結果來控制現場的裝置動作。廣泛應用於生產檢測、製藥、印刷、電子、電氣製造、以及更高要求的行業。
如開發金屬材料及樹脂材料時,用來觀察材料受到衝擊時內部裂紋產生的方向、狀態等,可用來分析材料被破壞時物質的結構;
包裝和標籤行業的印刷過程中,能夠實時檢測到高速印刷中非常細微的印刷缺陷。發現印刷缺陷可以為生產提供有價值的資訊,以便在生產過程中採取措施,減少最終的損失。各種印刷中常見的缺陷如劃痕、灰塵、漏印、墨痕和褶皺等都可以輕鬆被檢測出來。不但提高投資回報和減少廢品發出,更提高了客戶滿意度和信任度。
影像採集卡
在開發產品和驗證產品等方面,數字工業相機對被攝物的大小沒有限制,根據鏡頭的條件,既可拍攝一般物質,也可用於顯微鏡攝影。
以上就是選擇合適的工業相機的解析度時要注意的問題,希望以上內容對大家有幫助,相機的選擇不僅直接決定所採集到的影像解析度、影像質量等,同時選擇一張好的影像採集卡也很關鍵,朗銳智科提供USB採集卡及poe採集卡,能普遍應用於各型號的工業相機


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