机器视觉系统的技术需求实例2

2.3、确定镜头焦距

机构设计考虑镜头安装距离工件100mm，根据已选形相机为选1/2″靶面，工件视场FOV=16mm，工作距离WD=30 mm，则：

f=30X6.4/16=12mm

根据经济原则选用常见系列1/2″标准镜头，焦距确定焦距为定f=12mm。

（一般1/2″标准镜头焦距定12 mm，1/3″定8mm）

2.4、其他因素

额外的，可以顺便确定镜头的分辨力和数值孔径。

由线对是125lp/mm，则可以分辨间隔为1/125 = 8um的两条线，而这个8um是两条线的宽度，所以分辨力就是8/2 = 4 um，这个也就是埃利班的半径。

数值孔径NA=125/1500=0.083。

3、光源

为了有效屏蔽环境噪声在工件表面的成像，拟设计在测试工位设计保护腔，由光源系统提供均匀稳定光通量、同时屏蔽外界干扰。

3.1、类型

选用LED光源，这个无须赘述，卤素灯等已经过时了。

3.2、颜色

由于工件表面存在涂层，属强反色面，目标位于漫反射区，经分析应选择：前景、低角、明域、条形红光为主的组合结构光。

3.3、形状

组合条形、环形、同轴三种常见光源进行实验。目测所见，没有高光产生也没有形成阴影形成，接近人眼真实所见。利用直方图和频域工具工具分析，效果较好。

3.4、方向

根据照射方式，有前向照明和背向照明。前向照明，光源和像机位于工件同侧，利于拍摄表面特征图像，适用于物体的外观检测。背向照明，光源和像机在被测工件的两侧，易于获得高对比度（即清晰）的图像。

为有利于机械结构设计和现场安装调试，兼顾特征图像的获取，项目采用前向照明方式。

3.5、角度

根据光源与工件表面夹角，以45度为界，大者为高角度照明，小者为低角度照明。高角度照明常用于检测工件的丝印、商标、条码、字符等。低角度照明主要用于检测对象表面的凹凸部分，例如轮廓、边界、刻字、划伤等。

项目选择低角度方式。

3.6、光域

根据光源、像机、工件三者相对位置，有明域照明和暗域照明。明域方式把相机放置在光源反射的线路上；暗域方式把相机放置在与光源入射的方向上。

明域照明，主要用于散射和吸收光线的缺陷的检测，大多数是背景亮缺陷暗。暗域照明主要用于平滑工件表面的含有散射光的缺陷检测，大多数是背景黑暗而缺陷可见，常见于表面污垢和表面突起。根据经验翘边坑洞适用明域照明，而裂纹砂眼适用暗域照明。

选择明域方式。

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