机器视觉相机光源镜头分类

机器视觉（相机、镜头、光源）全面概括分类：机器视觉2013-08-19 10:52 1133人阅读评论(0) 收藏举报机器视觉工业相机光源镜头1.1.1视觉系统原理描述机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。

机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

2.1.1视觉系统组成部分视觉系统主要由以下部分组成1.照明光源2.镜头3.工业摄像机4.图像采集/处理卡5.图像处理系统6.其它外部设备2.1.1.1相机篇详细介绍：工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD（ChargeCoupled Device）或CMOS（Complementary Metal OxideSemiconductor）芯片的相机。

CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。

它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。

CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。

这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。

典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。

CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。

CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70 年代初，90 年代初期，随着超大规模集成电路(VLSI) 制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。

CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。

机器视觉光源的作用及分类在机器视觉系统中，相信大家LED光源并不陌生，光源是决定机器视觉系统图像质量的最重要因素。

选择合适的光源，可以使图像中的目标特征与背景信息得到最佳分离，从而大大降低图像处理的难度，提高系统的稳定性和可靠性。

在机器视觉系统中，光源的作用主要体现在：1、突出测量特征，简化图像处理算法；2、克服环境光的干扰，提高图像信噪比；3、提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度；4、降低系统设计的复杂度；目前，机器视觉LED光源按形状通常可分为以下几类:维视图像部分光源展示1、环形光源：提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。

应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查。

2、背光源：用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。

红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。

应用领域:机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3、条形光源：是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。

应用领域:金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4、同轴光源：可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。

应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

5、线形光源：超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。

应用领域:阵相机照明专用，AOI专用。

6、点光源：大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。

相机、镜头、光源如何选择（建议收藏）机器视觉在跨多个学科的行业和研究领域实现了令人兴奋的新进展。

设计机器视觉系统似乎令人生畏，本文概述了机器视觉系统的不同方面，目的是帮助相机、镜头、光源的选择。

相机机器视觉相机中的传感器是一项技术，可从视场(FOV) 中的相应对象创建图像。

传感器是相机中规格最多的部分，它决定了相机的一些最重要的特性。

这些重要特性包括但不限于传感器尺寸、像素尺寸、光谱特性和快门类型。

由于适用于不同目的、应用和技术的相机型号种类繁多，因此了解相机的应用非常重要。

最常见的相机接口是通用串行总线(USB) 和千兆以太网 (GigE)，这些接口提供标准化的数据传输协议和软件兼容性。

此外，相机接口决定了数据传输速度和相机同步等规格USB 3.1 Gen 1 是一种通用接口，数据传输速率限制在 5 Gb/s 左右。

GigE 连接范围从 1000 Mb/s 到 10 Gb/s。

数据传输速度影响帧速率。

对于在FOV 中快速移动的物体，与USB 接口相关的更快数据传输速率可能是比 USB 接口更好的选择，尤其是对于实时视频捕获。

通常，USB 为相机供电。

默认情况下，大多数GigE 接口不为摄像机供电。

但是，某些 GigE 接口可以使用以太网供电 (PoE) 或输入/输出连接 (GPIO)。

这些 PoE 和 GPIO 接口将需要额外的电缆和电源。

传感器尺寸决定了FOV 的大小和系统的主要放大倍率(PMAG)。

图1 显示了用于传感器格式的命名约定，该命名约定基于1930 年代至 1990 年代用于电视摄像机的过时阴极射线摄像机管。

带有数字的命名约定不提供有关它们所指的传感器尺寸的直接信息。

但是，规格表上为成像镜头指定了最大传感器格式。

如果相机传感器大于镜头的最大传感器格式，则传感器边缘会变暗；这种现象称为渐晕。

在选择成像镜头时，传感器尺寸兼容性很重要。

主要用于机器视觉相机的传感器技术有两种。

CCD和CMOS传感器，两者都将光转换为电子信号。

机器视觉光源主要种类有哪些首先咱们先来说说，上海选择机器视觉光源哪家好？上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。

以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。

环形光源最常见的LED光源之一，提供基本的照明作用。

随着光源距离产品的工作距离LWD变化而产生的亮度分布，如下图暖色表示亮；冷色表示暗。

条形光源最常见的LED光源之一，可对长尺区域进行均匀照射，同时通过角度改变可以完成多种照明效果。

比如安装为斜向照射，以漫反射光进行拍摄、辨别，从而避免产生引起光晕的镜面反射光。

此外，还可将CCD 与照明呈相同角度倾斜，以获取镜面反射光，从而突显出刻印等的边缘成分。

碗形光源常见的LED光源，可以实现照明效果是均匀的无影光。

同轴光源常见的LED光源，其突出特点是具备高对比度，在检测镜面、光泽面或希望以光泽差异进行辨别时非常有效。

低角度光源和同轴光源的平行照射的理念正好相反，通过从小角度或几乎平行的角度照射LED，可仅突出边缘，轮廓或者表面的缺陷划伤。

点光源最大特点是节省空间，同时可以实现小范围高亮度照明。

多角度光源更加柔和的照明，以及放在不同高度可以实现不同的效果。

背光光源以上介绍的所有通用照明的相同点是：光源位于相机和工件之间，使用正面打光，通过获取工件表面的反光而获得工件的表面信息。

以上介绍的即为常用的LED光源标准品类型。

当然对于特殊的应用，也有很多种尺寸和形状的定制光源，有配合线扫描相机的线性光源，配合2.5D相机的多方向发光光源，配合贴片检测的多色AOI光源等等。

上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。

以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。

此外，公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。

上海嘉肯光电科技有限公司将坚持“用心，创造未来”的企业经营理念，并持续不断地把最优秀、性价比最高的视觉产品提供给广大用户，以不断满足客户日益增长的要求。

机器视觉--镜头远⼼镜头和相机的匹配选择原则：镜头靶⾯的规格⼤于或等于相机的靶⾯。

镜头分类(1)按外形功能分类可分为球⾯镜头、⾮球⾯镜头、针孔镜头、鱼眼镜头等。

(2) 按尺⼨⼤⼩分类可分为1英⼨、1/2英⼨、1/3英⼨、1/4英⼨等。

摄像头镜头规格应视摄像头的CCD尺⼨⽽定，两者应相对应，即摄像头的CCD靶⾯⼤⼩为1/2英⼨时，镜头应选1/2英⼨。

摄像头的CCD 靶⾯⼤⼩为1/3英⼨时，镜头应选1/3英⼨。

摄像头的CCD靶⾯⼤⼩为1/4英⼨时，镜头应选1/4英⼨。

如果镜头尺⼨与摄像头CCD靶⾯尺⼨不⼀致时，观察⾓度将不符合设计要求，或者发⽣画⾯在焦点以外等问题。

(3) 按镜头光圈分类可分为⼿动光圈（manual iris）和⾃动光圈（auto iris），配合摄像头使⽤，⼿动光圈镜头适合于亮度不变的应⽤场合，⾃动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作⾃动调整，故适⽤亮度变化的场合。

(4)按变焦类型分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两⼤类。

依据焦距的长短，定焦距镜头⼜可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四⼤类。

需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为⾸要标准，⽽是以像⾓的⼤⼩为主要区分依据，所以当靶⾯的⼤⼩不等时，其标准镜头的焦距⼤⼩也不同。

变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。

变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的⽐值称为该镜头的变焦倍率。

变焦镜头有可分为⼿动变焦和电动变焦两⼤类。

变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下⾮常⽅便使⽤，所以在摄影领域应⽤⾮常⼴泛。

但由于变焦距镜头的透镜⽚数多、结构复杂，所以最⼤相对孔径不能做得太⼤，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量⽆法和同档次的定焦距镜头相⽐。

变焦距镜头定焦距镜头⼿动变焦电动变焦鱼眼镜头短焦镜头标准镜头长焦镜头 实际中常⽤的镜头的焦距是从4毫⽶到300毫⽶的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的⼀个主要问题。

浅析机器视觉光源的选择分类众所周知，机器视觉系统的核心是图像的采集和处理，图像本身的质量对整个系统的影响极为关键。

那么机器视觉是怎么选择光源的？下面是一些选择分类，大家可以参考一下。

照明光源则是决定机器视觉系统图像质量的最重要因素，通过选择合适的光源，可以使图像中的目标特征与背景信息得到最佳分离，从而大大降低图像处理的难度，提高系统的稳定性和可靠性。

在机器视觉系统中，光源的作用主要体现在：1、突出测量特征，简化图像处理算法;2、克服环境光的干扰，提高图像信噪比;3、提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度;4、降低系统设计的复杂度;为何要选用LED光源在机器视觉系统中，较为常见的照明光源一般有LED光源、卤素灯和高频荧光灯。

目前，LED光源最为常用，且已在机器视觉光源领域占据主导地位，已成为机器视觉系统的首选光源。

机器视觉LED光源主要具备以下几大优点：1、结果设计灵活：在机器视觉系统中，对于同一检测对象采用结构或形状各异的光源时，所得到的图像效果千差万别。

其根本原因在于，对于不同的检测对象，要突显其被测特征，就会对光源的结构形状、发光角度、照度大小等产生特定的要求。

对于这一点，卤素灯和荧光灯难以随要求而定制，而LED光源由一颗颗LED颗粒组合设计而成，其单个颗粒体积小，为各种复杂的光源设计提供了可能，在照明结构，照射范围、照射角度、照度大小、亮度控制等方面具有更大的结构设计自由度，可满足不同检测对象的实际需要。

2、多色选择对于具有不同光学属性和表面纹理的被测对象而言，选用不同颜色的光源，采集到的图像也会不同。

在机器视觉系统中，光源颜色的选择对于成像效果和质量的影响至关重要。

目前，LED具备了多种颜色可供选择：从远红外、可见光、到紫外，有十几种波段(颜色)的LED以供使用，白色光线LED的色温也从3000k-8000k可选。

这一特点是其它类型光源所不具备的。

3、响应速度快单个LED颗粒的响应时间为纳秒级，考虑LED光源的容性和感性，其响应速度一般也在1 0微秒以内。

机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择第一篇：机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择1.机器视觉光源的种类光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少３０％的应用效果。

由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。

许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。

常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。

但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。

以日光灯为例，在使用的第一个１００小时内，光能将下降１５％，随着使用时间的增加，光能将不断下降。

因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。

另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。

由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用ｘ射线、超声波等不可见光作为光源。

但是在一般的应用中，LED机器视觉光源逐渐成为主角。

2.LED机器视觉光源特点LED光源有以下几个特点：1、使用寿命长，一万到三万小时左右。

2、LED光源是由很多个LED颗粒摆列组成，可以组成不同形状不同角度的光源。

3、LED颗粒有不同的颜色不同的波长，用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源，以突出检测特征从而达到理想的效果。

4、稳定性好。

LED光源相对其他光源来说，稳定性大大增强，更加有利于为系统提供高品质的图像。

3.LED光源的照明方式由光源构成的照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。

其中，背向照明是被测物放在光源和相机之间，它的优点是能获得高对比度的图像，LED面光源和平行光源是这样使用的，常用来突出产品的轮廓，比如工件的尺寸测量就是使用这种方法。

前向照明是光源和相机位于被测物的同侧，这种方式便于安装，比如条形光源，同轴光源，环形光源，圆顶光源，线光源等都是使用这样的用法，这是最常用的照明方式。

机器视觉光学镜头的简介及分类
镜头对于机器视觉系统来说具有非常重要的作用，其功能就是光学成像，对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。

由此可见，镜头的选择对成像质量有着关键性的作用。

现在，西安易菲特视觉系统为大家简单的介绍下机器视觉光学镜头的分类：
根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。

依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头、超长焦五大类。

而变焦镜头又可分为手动变焦和电动变焦两大类。

根据有效像场的大小划分，分为最大像场和清晰像场。

照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。

根据用途的特殊性划分，分为显微镜头、微距镜头、远心镜头、紫外镜头和红外镜头。

显微镜头一般是成像比例大于10:1的拍摄系统所用，微距镜头一般是成像比例为2:1～1:4的范围内的特殊设计的镜头，远心镜头主要是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头，紫外镜头和红外镜头是专门针对紫外线和红外线进行设计的镜头。

而根据镜头接口类型划分，工业摄像机常用的镜头包括C接口、CS接口、F接口、V 接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。

以上就是机器视觉光学镜头的简介和分类，很多人都不太注意镜头的选择，从而导致一系列问题的出现，希望大家能够重视光学镜头的选择。

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机器视觉光源的作用及分类一、引言机器视觉技术是近年来发展迅速的一种智能化技术，而光源则是机器视觉中不可或缺的重要组成部分。

本文将详细介绍机器视觉光源的作用及分类。

二、机器视觉光源的作用1. 提供合适的照明条件机器视觉需要适当的照明条件才能够获取高质量的图像数据。

光源可以提供足够亮度和均匀性，使得图像中物体表面反射出来的光线足够强，从而使得图像清晰、鲜明。

2. 提高图像对比度在不同物体表面颜色和材质相同的情况下，由于反射率不同，会导致图像中出现灰度差异较小的问题。

而通过改变光源波长和亮度等参数，可以提高物体表面反射率差异，从而提高图像对比度。

3. 减少环境干扰在实际应用场景中，环境因素如日光、灯光等会对图像采集产生干扰。

机器视觉光源可以通过选择合适波长、强度和方向等参数来减少环境干扰，提高图像质量。

4. 适应不同应用场景不同的应用场景需要不同的光源，例如在检测物体表面缺陷时需要使用红外光源，而在检测电子元器件时则需要使用紫外光源。

机器视觉光源可以根据实际需求进行选择和调整，以满足不同场景下的需求。

三、机器视觉光源的分类1. 白光源白光源是最常用的一种机器视觉光源，可以提供均匀、稳定、高亮度的照明条件。

白光源通常有冷白和暖白两种类型，在不同应用场景下选择合适类型的白光源可以得到更好的效果。

2. 红外光源红外光具有穿透性强、反射率低等特点，在检测物体表面缺陷、薄膜厚度等方面有广泛应用。

红外光通常分为近红外和远红外两种类型，其中近红外波长范围为700nm-1100nm，远红外波长范围为1100nm-3000nm。

3. 紫外光源紫外光具有较短波长、高能量等特点，在检测电子元器件、荧光物质等方面有广泛应用。

紫外光通常分为近紫外和远紫外两种类型，其中近紫外波长范围为200nm-400nm，远紫外波长范围为400nm-3000nm。

4. 激光光源激光光源具有高亮度、高单色性、高直线度等特点，在精密测量、三维成像等方面有广泛应用。