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視覺系統光學性能的4項基本參數

文章出處:深圳市龍合自動化設備有限公司發表時間:2018/10/11 14:46:52【

視覺系統光學性能的4項最基本參數是視野、分辨率、工作距離和視野深度。

 

 視野

簡單而言,視野就是攝像機需要檢測的區域尺寸。很多從事機器視覺系統規格的工程師是從放大倍數的角度來思考的。然而,放大倍數是一種相對規格,依賴于圖像傳感器的尺寸和顯示器件的尺寸。從視野或分辨率的角度來說,它沒有真正意義。例如,一種具備50倍放大倍數的系統可能具有5.3mm的視野(假如該系統使用的是12.5mm

CCD和325mm顯示器)或15.2 mm的視野(25mm CCD、275mm顯示器)。

 

分辨率

分辨率是系統可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨率特征尺寸。在多數情況下,視野越小,分辨率越好。在機器視覺中采用兩種分辨率:灰度分辨率和空間分辨率。灰度值法是用圖像多級亮度來表示分辨率的方法。灰度值分辨率規定多大的離散值時機器能分辨給定點的測量光強度,需要處理得光強度越小,灰度值分辨率就越高。但是,光學系統的分辨能力有限,所以灰度值分辨率超過256的系統將失去意義。灰度值越大,數字化圖像與人觀察的視圖越接近。有關研究表明,人視力分辨到的灰度級在50-60之間,因而64灰度足以提供必要的觀察信息。目前很多貼片機視覺系統都采用了256級灰度值,這類系統具有很強的區別目標特征的能力。空間分辨率規定覆蓋原始影像的柵網的大小;柵網越細,即網點和像元數越高,尺寸測量就越精細。在網格尺寸相同時,具有1024×1024網格的系統比具有512×512網格的系統測量精度高。在一個光學測量系統中,灰度值分辨率和空間分辨率要相匹配。

工作距離

工作距離是指從鏡頭前部到受檢驗物體的距離。工作距離越長,保持小視野的難度和成本就越高。通常人們會出于需要而規定小視野,同時出于方便而規定相當長的工作距離。然后這種配置會極大地增加成本,往往會降低分辨率,并削弱光學的采光能力,從而不必要地降低了系統的總體成像性能。

 

視野深度(又稱景深)

假如成像的物體是三維的,那么還必須考慮視野深度。鏡頭的視野深度是物體離最佳焦點較近或較遠時,鏡頭保持所需分辨率的能力。大的視野深度能夠簡化各種安裝限制,這是因為不需要進行精確的移動來使物體定位于鏡頭的額定工作距離。

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