存档2020年8月10日

定焦镜头

1. 广角镜头：一般低于35mm的镜头为广角镜头，低于28mm的为超广角镜头。广角镜头视角广，纵深感强，景物会有变形，比较适合拍摄较大场景的照片，如建筑、集会等。
2. 中焦镜头：一般在36mm到134mm的镜头为中焦镜头。中焦镜头比较接近人正常的视角和透视感，景物变形小，适合拍摄人像、风景、旅游纪念照等。
3. 长焦镜头：一般高于135mm以上的镜头为长焦镜头，也被称为远摄镜头。其中，大于300mm以上的为超长焦镜头。长焦镜头视角小，透视感弱，景物变形小，适合拍摄无法接近的事物，如野生动物、舞台等，也可以利用长焦镜头虚化背景的作用，拍摄人像。

变焦镜头

增倍镜

增倍镜是能够增大相机光学变焦倍数的镜头。如果光学变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜，其计算方法是这样的，一个2倍的增倍镜，套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上，那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来4倍变为8倍，即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。但是会降低相对应的有效光圈，如2倍增倍镜就会降低相当于2级的有效光圈。但多数对应的镜头仍能完成自动对焦下的拍摄。

传感器

CCD尺寸一般用英寸来表示，1/2就是二分之一英寸，是对角线尺寸。靶面尺寸就是CCD尺寸，数码传感器CCD的尺寸，一英寸换算成毫米是16mm，而不是通常的25.4mm。一般长宽比为4:3

1/2英寸对角线就是8mm，按4:3的比率，长和宽就是6.4X4.8。数码相机的传感器也一样可以这样换算。理论上靶面尺寸越大越好，但是尺寸大跟配合的镜头也有很大关系，所以考虑到性价比，

现在主流的是1/3和1/4，1/3主要用在固定摄像机，1/4主要用在变倍摄像机上。还有1/2主要是用在工业上的，1/2靶面的用镜头都是非球面镜头。要不然看到的图像是有弧度的。

数码相机制造业界通用的规范是：
1 英寸大小=长12.8×宽9.6mm 对角线为16mm 的4：3 比例传感器所对应的面积。
1/2 英寸传感器的对角线就是1 英寸的一半，为8mm，
1/4 英寸就是1 英寸的1/4，对角线长度即为4mm。

CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。

选型

视野范围FOV
检测精度
工作距离WD
工业相机的分辨率
假设检测一个物体的表面划痕，要求拍摄的物体大小为108mm,要求的检测精度是0.01mm。首先假设我们要拍摄的视野范围在1210mm,那么相机的最低分辨率应该选择在：(12/0.01)(10/0.01)=12001000,约为120万像素的相机，也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话，那么最低分辨率必须不少于120万像素，但市面上常见的是130万像素的相机，因此一般而言是选用130万像素的相机。但实际问题是，如果一个像素对应一个缺陷的话，那么这样的系统一定会极不稳定，因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷，所以我们为了提高系统的精准度和稳定性，最好取缺陷的面积在3到4个像素以上，这样我们选择的相机也就在130万乘3以上，即最低不能少于300万像素，通常采用300万像素的相机为最佳,还应该注意的是，H.264格式非常大。

通信接口：USB 2.0、USB 3.0、GigE、Camera Link、PoE以及VGA
–USB 2.0 ：这种较便宜的系统需要通过电缆连接到摄像机（最长可以达到5米）。在理论传输量高达480mbps的情况下，该系统对于数据传输来说可能是不可靠的。现在已被USB 3.0取代
–USB 3.0：此接口与USB 2.0具有相似的功能，但具有更高和更可靠的传输量。
–CameraLink：此通信接口具有非常高的传输量（高达6 Gbits/s），非常适合高分辨率。价格较高。 电缆长度可以达到10米。
–GigE（或Giga以太网）：这种比较便宜的通信接口的传输量高达1 Gbit/s，如果您需要较长的电缆长度（它可以达到100米），就可以选择这种接口。
–PoE（或以太网供电）：它的传输量可达1 Gbit/s，其主要优点是可以在进行数据通信时为摄像机供电。
–VGA（视频图形阵列）：VGA卡考虑到640×480的分辨率。它们可以传送多达256种颜色。这个接口开始消失了。

像传感器类型：
CCD
拍运动物体,首先CCD
CCD传感器价格较低。它们的优点是性价比非常高。但是，CCD传感器的检测光谱只对可见元素敏感。此外，它们的缺点是对炫光非常敏感，并且有许多寄生电子，这些电子随温度急剧增加。因此需要冷却CCD传感器以避免产生热噪音。
CMOS
在拍运动物体, CMOS采用帧爆光的可以代替CCD
CMOS传感器比CCD传感器的价格更昂贵，但具有很多优点。首先，与CCD传感器相比，它们的质量更高（尽管最新一代CCD传感器的技术使其更接近CMOS传感器）。更重要的是，它们适用于微光视觉。因此，弱光照水平不会造成任何问题。CMOS传感器的读取速度也比大多数CCD传感器高，而且更节能。
CMOS传感器与CCD传感器一样，并用于相同的应用（扫描仪、实验室、包装线监测等）。
FPA
FPA传感器的主要优点是其非常高的灵敏度和出色的图像质量。但是，图像分辨率不是很高（通常为320 x 240像素）。这种图像传感器非常大而且很昂贵，可以用于武器制导和检查摄像机，以及空间和医学成像。
微辐射热测量计
微辐射热计传感器仅用于热像仪，主要使用红外辐射。微辐射热计摄像机机重量轻，节能，可以实现非常快速的输出通信。也就是说，它们非常昂贵。此外，它们比冷却温度传感器敏感度低，因为像CCD传感器一样，寄生电子的数量随着温度的升高而增加。这可能会导致分辨率问题。但是，当前的技术倾向于解决这些问题，从而使微辐射热计传感器更加高效。
得益于其重量轻、体积小和低功耗，可以将微辐射热计传感器安装在施工头盔或便携式设备上。

色彩:
黑白:一般黑白
彩色:与图像颜色有关

帧率
根据要检测的速度，选择相机的帧率一定要大于或等于检测速度，就是你处理图像的时间一定要快，一定要在相机的曝光和传输的时间内完成。

面阵,线阵
在速度快,精度高,面阵达不到的情况下用线阵

1. 条形光源特点：
   1. LED均成直线或其组合排列，照度高，光源指向性强，照明效果也符合直线型规律或其叠加。
   2. 采用特殊光学透镜，有效改变LED照射角度。
   3. 采用标准模具成型、拼接安装，结构稳定
   4. 可选漫射版导光，光线均匀。
   5. 尺寸、颜色可以根据实际需求定制。
   6. 条光照射宽度最好大于检测的距离，否则可能会照射距离远造成亮度差，或者是距离近而幅射面积不够；
   7. 条光长度能够照明所需打亮的位置即可，无须太长造成安装不便，同时也增加成本,一般情况下，光源的安装高度会影响到所选用条光的长度，高度越高，光源长度要求越长，否则图像两侧亮度传经比中间暗；
   8. 如果照明目标是高反光物体，最好加上漫射板，如果是黑色等暗色不反光产品，也可以拆掉漫射板以提高亮度。
   9. 应用场合：可用于电子元件识别与缺陷检测；文字、形状识别等；

环形光源分为垂直照射环形光源，角度照射环形光源，低角度环形光源，无影环形光源。
1. 了解光源安装距离，过滤掉某些角度光源；例如要求光源安装尺寸高，就可以过滤掉大角度光源，选择用小角度光源，同样，安装高度越高，要求光源的直径越大；
1. 目标面积小，且主要特性在表面中间，可选择小尺寸0角度或小角度光源；
1. 目标需要表现的特征如果在边缘，可选择90度角环光，或大尺寸高角度环形光；
1. 检测表面划伤，可选择90度角环光，尽量选择波长短的光源。

1. 垂直照射环形光源的特点：
   1. 用高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；
   2. 照明面积较大，光照均匀性好，适用于较大面积照明；
   3. 可用于底基和线路板定位、晶片部件的检查等。

角度照射环形光源的特点：
1. 用超高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；
1. 在一定工作距离下，光束集中亮度高，均匀性好，照射面积相对较小；
1. 用于塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检测、管脚、集成电路印子检测等类似用途。
1. 用于文字形状识别和缺陷检测。

低角度环形光源的特点：
1. 用超高亮度LED进行水平照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；
1. 低角度照射光照明对表面凹凸表现力强，特别适用于晶片或者玻璃底基上的伤痕检测，刻印文字的读取、工件边缘轮廓抽取、划痕检测等。

无影环形光源的特点：
1. 使用超高亮度LED进行光线垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；
1. 漫反射二次光源，光照均匀，无影效果，对镜面反射体如晶片或玻璃基底上的伤痕检测，金属表面检测效果突出。

背光源的特点：
1. 选择背光源时，根据物体的大小选择合适大小的背光源，以免增加成本造成浪费
1. 背光源四周一条由于的外壳遮挡，因此其亮度会低于中间部位，因此，选择背光源时，尽量不要使目标正好位于背光源边缘；
1. 背光源一般在检测轮廓时，可以尽量使用波长短的光源，波长短的光源其衍射性弱，图像边缘不容易产生重影，对比度更高；
1. 背光源与目标之间的距离可以通过调整来达到最佳的效果，并非离得越近效果越好，也非越远越好；
1. 检测液位可以将背光源侧立使用；
1. 圆轴类的产品，螺旋状的产品尽量使用平行背光源。
1. 使用超高亮度LED进行正面垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；
1. 经过特殊导光材料优化光路，平行性好；
1. 适合外观检测，或者尺寸测量；
1. 可安装于底部背光源和侧部背光源表面；

同轴光源的特点：
1. 采用特殊照明设计，达到高均匀性；
1. 特殊导热材料，散热好，稳定性高；
1. 使用分镜头，提供优质光学效果；
1. 选择同轴光时主要看其发光面积，根据目标的大小来选择合适发光面积的同轴光；
1. 同轴光的发光面积最好比目标尺寸大1.5~2倍左右,因为同轴光的光路设计是让光路通过一片45度半反半透镜改变,光源靠近灯板的地方会比远离灯板的亮度高,因此,尽量选择大一点的发光面避免光线左右不均匀;
1. 同轴光在安装时尽量不要离目标太高，越高，要求选用的同轴光越大，才能保证才均匀性。
1. 广泛用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，具有很好的均匀性，对光洁表面上的异常特征成像突出，表现力好。

平行同轴光
1. 平行同轴光光路设计独特，主要适用于检测各种划痕；
1. 平行同轴光与同轴光表现的牲点不一样，不能替代同轴光使用；
1. 平行同轴光检测划伤之类的产品，尽量不要选择波长长的光源。

点光源的特点：
1. 使用大功率LED，颜色可选，体积小，发光强度高；
1. 可组合使用做重点照明或者补光照明；
1. 光钎卤素灯的替代品，可配合同轴镜头代替同轴光使用。

各种颜色的光源适用场景介绍：

1. 白色光源（W）
白色光源通常用色温来界定,色温高的颜色偏蓝色(冷色，色温>5000K)，色温低的颜色偏红(暖色，色温<3300K)，界于3300与5000K之间称之为中间色，白色光源适用性广，亮度高，特别是拍摄彩色图像时使用更多。

1. 蓝色光源（B）
   蓝色光源波光为430-480之间，适用产品：银色背景产品（如钣金，车加工件等）、薄膜上金属印刷品。

2. 红色光源（R）
   红色光源的波长通常在600-720之间，其波长比较长，可以透过一些比较暗的物体，例如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路线路检测，透光膜厚度检测等，采用红色光源更能提高对比度。

3. 绿色光源（G）
   绿色光源波长510-530，界于红色与蓝色之间，主要针对产品：红色背景产品，银色背景产品（如钣金，车加工件等）。

4. 红外光（IR）
   红外光的波长一般为780-1400，大多采用940波长的红外光，红外光属于不可见光，其透过力强。一般LCD屏检测、视频监控行业应用比较普遍。

5. 紫外光（UV）
   紫外光的波长一般为190-400，我司主要采用385波长的紫外光，其波长短，穿透力强，主要应用于证件检测、触摸屏ITO检测、布料表面破损、点胶溢胶检测等方面，金属表面划痕检测等。

常见的打光方式有以下几种：前面打光法；背面打光法；结构光打光法；混合多方式照明；特殊式打光法。
1. 光源垂直照射
特点：照射面积大、光照均匀性好、适用于较大面积照明。可用于基底和线路板定位、晶片部件检查等（0角度环光、面光源）。
1. 角度照射
特点：在一定工作距离下，光束集中、亮度高、均匀性好、照射面积相对较小。常用于液晶校正、塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检查、管脚检查、集成电路印字检查等(30、45、60、75等角度环光)。注意观察光源的角度。
1. 低角度照射
特点：对表面凹凸表现力强。适用于晶片或玻璃基片上的伤痕检查（90度环光）。
1. 背光照射
特点：发光面是一个漫射面，均匀性好。可用于镜面反射材料，如晶片或玻璃基底上的伤痕检测；LCD检测；微小电子元件尺寸、形状，靶标测试。（背光源、平行背光源）。
1. 多角度照射
特点：RGB三种不同颜色不同角度光照，可以实现焊点的三维信息的提取。适用于组装机板的焊锡部份、球形或半圆形物体、其它奇怪形状物体、接脚头（AOI光源）。
1. 同轴光照明
特点：类似于平行光的应用，光源前面带漫反射板，形成二次光源，光线主要趋于平行。用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，微小元件的外形、尺寸测量。（同轴光源，平行同轴光源）