機(jī)器視覺：面陣相機(jī)和線掃相機(jī)

引言

機(jī)器視覺工程師不僅僅是編寫圖像程序和界面的，最重點(diǎn)的是要提供一整套視覺解決方案，來保證你這套算法能夠正常運(yùn)行，需要考慮的事情比較多，望大家共勉。

當(dāng)我們做視覺驗(yàn)證方案的時(shí)候，需要先拿到客戶給的樣品,然后制定方案。需要注意一下幾點(diǎn)：

視野大小：首先根據(jù)產(chǎn)品的大小，和客戶的視覺檢測要求，我們要確定鏡頭的視野大小，一般情況下視野都要比我們需要檢測的區(qū)域大1/3，拿尺子量出來，記錄下初步的視野大小，單位是MM

工作距離：確定一下我們的鏡頭離產(chǎn)品到底有多少距離，有些是客戶提供，有些是工程設(shè)計(jì)提供一些大體的要求，我們再做決定大體的一個(gè)工作距離，單位：mm

鏡頭焦距：根據(jù)視野大小和工作距離，我們可以求一下鏡頭的焦距，具體公式如下：焦距f ＝ WD工作距離 × 靶面尺寸( H or V) / FOV 視野大小( H or V)

相機(jī)的選擇：

黑白相機(jī)：這個(gè)是大部分案子的選擇

彩色相機(jī)：除了一些需要進(jìn)行顏色檢測的案子外，彩色相機(jī)的選擇可以作為對(duì)黑白相機(jī)的一個(gè)補(bǔ)充，例如：有些產(chǎn)品，黑白相機(jī)拍出來的圖像對(duì)比度比較差，我們進(jìn)行圖像處理的時(shí)候非常不方便，這個(gè)時(shí)候就需要用到彩色相機(jī)了，彩色相機(jī)拍攝的圖像，轉(zhuǎn)化成黑白圖像，在轉(zhuǎn)化的過程中，我們可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化參數(shù)RGB的調(diào)整,調(diào)出我們需要的黑白圖像。

一，相機(jī)選擇

面陣相機(jī)和線掃相機(jī)：

面陣相機(jī)是我們大部分應(yīng)用的相機(jī)，一般都是選擇全快門的。
所謂的線陣相機(jī)，比較適合拍攝移動(dòng)物體檢測，玻璃面板檢測瑕疵用的多數(shù)是線陣相機(jī)，印刷行業(yè)也用的比價(jià)多。

相機(jī)的選型主要選擇多少萬像素分辨率的相機(jī)，選擇公式如下：

首先要確定客戶要求的精度，一般情況下都是 精度 = 0.02mm ,除非客戶有更高精度的要求。

我們選型要用的精度一般都是在客戶的基礎(chǔ)是在放大2倍或者3倍，即，精度 = 客戶精度/2 。那么我們的相機(jī)的分辨率就是：相機(jī)分辨率 = FOV 視野大小H/精度再就是至于其他的參數(shù)驗(yàn)證的過程中再進(jìn)一步計(jì)算，一般的視覺這些就用了。

智能相機(jī)：

漏下了智能相機(jī)了，所謂的智能相機(jī)就是帶有操作系統(tǒng)的小型計(jì)算機(jī)，里面配有專門的圖像算法庫，單獨(dú)的OS，可以獨(dú)立運(yùn)行。智能相機(jī)目前和機(jī)器人配合用的比較多，有錢的公司可以用，或者特殊環(huán)境下。

二，鏡頭的選擇

一般的廣角鏡頭：一般情況下都是選擇500萬鏡頭，如果有特殊要求，可以在選擇高精度低畸變的鏡頭

遠(yuǎn)心鏡頭：3C行業(yè)用的比較多。檢測視野比較小，精度要求較高的時(shí)候選擇遠(yuǎn)心鏡頭，如果有特殊尺寸，可以選擇定制圓心鏡頭。因?yàn)檫h(yuǎn)心鏡頭成像的范圍和鏡頭口徑大小有很大關(guān)聯(lián)。

線掃相機(jī)的鏡頭是專門的線掃相機(jī)鏡頭

其他的鏡頭，隨著視覺行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的種類也越來越多。

三，光源的選擇

對(duì)于光源來說，它的作用就是保證相機(jī)可以拍攝到我們做圖像處理可以用的圖像為原則，做打光測試的時(shí)候，多多試驗(yàn)。

環(huán)形光、條形光、點(diǎn)光源、同軸光、碗狀光源（又叫穹頂光源）等等。。光源還是有很多顏色的，白色、藍(lán)色、紅色、紫外線等等

以上的這些主要的目的就是要獲取我們做圖像處理需要的原材料——圖像，再就是我們設(shè)計(jì)的視覺照明系統(tǒng)一定要保證穩(wěn)定，可以穩(wěn)定的獲取相同規(guī)格的圖像

四，圖像軟件的選擇

只介紹行業(yè)內(nèi)用的最多的視覺庫

一般是Visionpro最簡單，容易上手和調(diào)試，修改也最方便

Halcon功能最強(qiáng)大

OpenCV，從這里很多公司自己調(diào)試封裝算法庫

LabView配合NI圖像處理軟件

從事視覺行業(yè)一定要知道行業(yè)內(nèi)的老大和老二：

基恩士絕對(duì)的老大，東西貴的一逼，精度高，速度快.再就是老二,康耐視，Cognex,Visionpro就是他家的。

最后補(bǔ)充下：

還有2D鐳射激光測量儀，3D激光成像儀，這是作為高精度測量要求的（基恩士的是最好的吧，15萬以上吧。）

還有雙目相機(jī)組成的3D成像系統(tǒng)，還有結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)，等等吧。種類比較多

最后，保存圖像，寫圖像程序，查看圖像處理的結(jié)果是否達(dá)到客戶的喲求，最后寫方案文檔?？蛻糇罱K確定之后，寫視覺系統(tǒng)界面，場內(nèi)初步調(diào)試，出廠，客戶現(xiàn)場調(diào)試。到客戶現(xiàn)場后，我們的程序經(jīng)常要修改，包括圖像程序，客戶可能要添加各種功能和要求什么時(shí)候，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)了，我們的視覺系統(tǒng)穩(wěn)定了，什么時(shí)候你就可以回公司了

審核編輯 ：李倩