机器视觉系统选型-选型-总结

一：明确需求
需求：镜面材质上的划痕检测，传送线上运动过程中拍照，无景深要求，传送线速度0.8m/s，产品间隔50mm
产品大小：100*80mm
工作距离限制：≤ 300mm
最小划痕宽度：0.1mm
二：明确算法能力，确定单像素精度
如果算法要求最小划痕在图像中至少占：3 × 3pixel
则单像素精度为：0.1mm ÷ 3pixel = 0.0333mm/pixel
三：根据视野计算所需像素
运动场景下还要计算帧率和最大，曝光时间
需要预留一定的视野余量，所以视野为：120 × 100mm
则需要的横向像素为：120 ÷ 0.0333 = 3603pixel
需要的纵向像素为：100 ÷ 0.0333 = 3003pixel
每一秒需要拍摄的产品数量为：800 ÷ (100+50)=5.3个，所以相机帧率要求：≥ 5.3fps
可以设置的最大曝光时间：0.0333mm/pixel ÷ 0.8m/s = 41.6us
三：查阅资料确定相机选型
查阅产品手册相机清单，有MV-CH120-10GM，MV-CE120-10GM，分辨率和帧率都满足，但由于是运动场景，Rolling快门相机
不适用，所以最终选择：MV-CH120-10GM
四： 明确相机靶面参数，确定镜头靶面
该相机像元大小：3.45 × 3.45um，分辨率4096 × 3000pixel
所以传感器长宽为：14.1312 × 10.35mm
靶面尺寸为：17.5161mm =1.1”
所以镜头靶面要求：≥1.1”，可选择KF系列或者SA系列
五：计算放大倍率，计算焦距
放大倍率：sensor短边 ÷ 视野短边，即为10.35 ÷ 100= 0.1035
焦距f=工作距离×放大倍率，所以f=0.1035 × 300= 31.05mm
六：根据焦距选择合适镜头，重新计算工作距离
如果工作距离太近，还要计算接圈
因为工作距离是≤300mm，于是选择比31.05mm更短的25mm镜头
重新计算工作距离D=焦距f ÷ 放大倍率=241.5mm
所以镜头选择：MVL-KF2528M-12MP
七：根据焦距选择合适镜头，重新计算工作距离
如果工作距离太近，还要计算接圈
因为工作距离是≤300mm，于是选择比31.05mm更短的25mm镜头
重新计算工作距离D=焦距f ÷ 放大倍率=241.5mm
所以镜头选择：MVL-KF2528M-12MP
八：如果有景深要求，注意光圈
至此相机镜头选型确定：
镜头：MVL-KF2528M-12MP，光圈F4（一般在F4-F8之间能获得最佳解像力和一致性）
相机：MV-CH120-10GM，曝光时间41.6us，帧率4.7fps（工作在触发模式）
九：根据产品表面特征确定光源类型，根据曝光时间 和光圈选择光源功率
光源可以选择高亮的同轴光（高角度打光，划痕呈现黑色）
也可以选择高亮的4面低角度条光、环形光（低角度打光，划痕呈现黑色）