[机器视觉]机器视觉硬件选型实例


相机:
载带窄变 8mm => 10mm
检测精度 0.04mm
要求系统精度 0.04/10 = 0.004
像素点 10 / 0.004 = 2500 => 500w像素

镜头:
放大倍率 = 靶面 / 视野 = 5.7mm / 10mm = 0.57

重新计算:
=> 视野 = 靶面 / 放大倍率 = 5.7 / 0.27 = 21mm ≈ 20 mm

系统精度 = 视野 / 相机分辨率 = 20 / 2500 = 0.008 ≈ 0.01mm/pix

验证节拍:
2个blob工具 11ms

100mm/s

100 / 10(窄边) = 10张/秒 即可

14fps足够了


项目要求

  1. 产品有两种
  2. 检测产品的孔径,检测产品的孔距
  3. 静止拍照,移动产品,产品运动速度6m/min
  4. 静止检测,测量精度±0.02mm

选型过程

相机

分辨率(产品大小、检测精度 ⇒ 相机分辨率)

载带宽度 8mm => 视野放大到10mm
载带运动检测,故长度暂时不考虑
测量精度±0.02mm => 测量精度0.04mm
要求系统精度 = 0.04 mm / 10 pix = 0.004 mm/pix
相机长边像素点 = 10 / 0.004 = 2500pix => 500w相机

相机选型助手

Balser面阵相机选型助手

参数
分辨率 5MP
接口 GigE
黑白 Mono

剩7款,差不多,随意选一个:Basler ace - acA2500-14gm
重要参数:

参数
快门 Rolling Shutter
靶面尺寸 1/2.5”
感光芯片类型 CMOS
感光芯片尺寸 5.7 mm x 4.3 mm
水平/垂直分辨率 2592 px x 1944 px
分辨率 5 MP
水平/垂直像素尺寸 2.2 µm x 2.2 µm
帧速率 14 fps

产品节拍

产品运动速度6m/min => 6000/60=100mm/s
每秒需要测100mm、视野10mm,粗略算:100mm / 10mm = 10,每秒取像10张即可
而选的相机帧速率是14fps,没问题
需要再测下软件的速度,经测试,vp用2个blob工具,10ms左右,完全够用

镜头

Balser镜头选型助手

FA镜头:焦距(视野 ⇒ 工作距离;视野、工作距离、靶面 ⇒ 焦距)

公式:

工作距离 / 10mm = 焦距 / 12.4mm

远心镜头:放大倍率(靶面、视野 ⇒ 放大倍率)

公式:

光学放大倍率 = 5.7mm / 10mm = 0.57
选一个符合1/2.5”CCD的,放大倍率接近0.57的
视清官网,DTCM小靶面双远心镜头-1/2.5”CCD,选DTCM125-26 双远心镜头

光源

平行背光

测试使用

物品 品牌 型号
相机 Balser Balser acA2500-14gm
远心镜头 灿锐 XF-UTL-0271X135 V5
背光光源 SF SF-FL-JK-150*150
光源控制器 SF SF-100/24-1C2H

方案结果

物品 品牌 型号
相机 Balser