视觉硬件 - 相机 && 镜头 选型

相机

分辨率

知：

\[相机的像素精度 = \frac{视野的单方向大小}{相机的单方向分辨率} \]

则：

\[相机的单方向分辨率 = \frac{视野的单方向大小}{相机的像素精度} \]

案例分析：

假设拍摄物体大小为 10*8mm，检测精度为 0.01mm。

视野范围比拍摄物体稍大（具体大多少，看定位机械误差，保证拍摄物体在视野范围内），这里我们假设为 12*10mm，那么：

\[相机的最低分辨率 = \frac{12}{0.01} * \frac{10}{0.01} = 120万 \]

不过，为了确保视觉系统的精度和稳定性，一般这个值再乘以3-4，则我们可以选择分辨率为典型值 500 万的相机。

芯片尺寸

格式	宽度	长度
1"	12.7	9.6
2/3"	6.6	8.8
1/1.7"	5.6	7.4
1/1.8"	5.3	7.2
1/2"	4.8	6.4
1/2.5"	4.3	5.8
1/3"	3.6	4.8
1/4"	3.2	2.4

工业相机成像的根本是图像传感器（CCD或CMOS芯片）。图像传感器的单个像素越大捕捉光线的能力就越好，图像传感器面积越大，能容纳感光元件越多，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低，表现在成像效果上越好，也就是图像细腻、层次丰富、色彩还原真实、相同条件下，能记录更多的图像细节，各像素间的干扰也小，可以更加胜任弱光条件下的感光。但是图像传感器的面积越大，其成本也就越高。

镜头

焦距

由相似三角形的定理，知：

\[\frac{芯片的单方向尺寸}{视野的单方向大小} = \frac{焦距}{工作距离} \]

则：

\[焦距 ＝ 工作距离 * \frac{芯片的单方向尺寸}{视野的单方向大小} \]

工作距离一般由设备硬件结构决定，如果可选范围很大，一般选择 140mm - 250mm 左右。