如何選擇工業(yè)鏡頭

工業(yè)鏡頭是工業(yè)視覺系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分正確地選擇工業(yè)鏡頭是視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很重要的一環(huán)。這里給大家提供工業(yè)鏡頭選擇的一個(gè)基本思路。
1. 工作波長、變焦與定焦  
    視覺系統(tǒng)通常使用環(huán)境是在可見光范圍內(nèi)，這樣的鏡頭是我們最常用的，也有一些系統(tǒng)比較特殊，使用環(huán)境是在紫外或者紅外波段，需要選用專門的紫外或者紅外鏡頭。
    大多數(shù)視覺系統(tǒng)的工作距離和放大倍數(shù)是不變的，因此鏡頭焦距也是固定的，但部分系統(tǒng)需要再工作距離變化后保持放大倍數(shù)穩(wěn)定，或者在工作距離不變的情況下獲得不同的放大倍數(shù)，這樣我們需要選用變焦鏡頭。
2. 遠(yuǎn)心工業(yè)鏡頭與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)鏡頭 
    對于精密測量的系統(tǒng)，需要選用遠(yuǎn)心工業(yè)鏡頭，它的特點(diǎn)是：物體在景深范圍內(nèi)移動，光學(xué)放大倍數(shù)不變，這就避免了測試過程中工作距離的輕微改變導(dǎo)致系統(tǒng)放大倍數(shù)的變化，保證了系統(tǒng)規(guī)定測量精度。對于一般的工業(yè)測量、缺陷檢測或者定位等，對物體成像的放大倍率沒有嚴(yán)格要求，只要選用畸變小的鏡頭，就可以滿足要求。
3. 靶面大小與分辨率       
     鏡頭成像面大小必須大于與之配套的CCD相機(jī)的靶面，這樣CCD相機(jī)的芯片才能得到充分的利用。
     工業(yè)鏡頭的選擇要考慮其分辨率要與相機(jī)的像元大小等匹配，這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能充分利用CCD相機(jī)的分辨精度，還能使系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳。
4. 視場角與焦距           
      通過系統(tǒng)要求的視場角可以找到對應(yīng)焦距的鏡頭，而通過系統(tǒng)提供的分辨率和相機(jī)的像元等參數(shù)，可以利用基本的幾何光學(xué)原理計(jì)算出合適的系統(tǒng)焦距。
     下面來看一個(gè)實(shí)際的鏡頭選型的例子：為視覺檢測系統(tǒng)選擇工業(yè)鏡頭，已知條件是：相機(jī)靶面為2/3”，像元尺寸為6.45um x6.45um ，C-mount，工作距離大于200mm，系統(tǒng)分辨率為0.05mm， 光源采用白色LED光源。
    第一：因?yàn)椴捎冒咨庠?，所以肯定是普通的可見光鏡頭；
    第二：工作距離不變，分辨率固定，可以知道鏡頭是定焦鏡頭；
    第三：相機(jī)的Nyquist頻率為：1000/(2x6.45)=77.5，所選用的鏡頭分辨率應(yīng)該不小于77.5lp/mm，這樣才能保證系統(tǒng)分辨率最佳；
    第四：工作焦距計(jì)算：鏡頭放大倍數(shù)為M=6.45/(0.05X1000)=0.13，焦距=工作距離*放大倍數(shù)/（放大倍數(shù)+1）=23mm，選擇25mm焦距的鏡頭；
    第五：根據(jù)以上說明，我們選擇的鏡頭是：2/3”， C-mount，焦距為25mm，分辨率在80-100lp/mm的工業(yè)鏡頭