小施 2020-12-24 11221
视觉应用在自动化领域中应用的相当广泛，本篇会概略的介绍，视觉应用包含哪些内容，着手规划一项视觉专案该注意哪些事情。视觉应用就是相机、镜头、光源的组合，琳琅满目的选择当中，我们该如何选型，首先，我们可以先确认以下的资讯，并且了解专案的需求。
目标物的尺寸:目标物的尺寸关乎相机的解析度的选择。
目标物高度: 目标物如果是凹凸表面，即表示有高低差的话，那就必须要考虑到景深是否可以涵盖。
检测或量测的项目:此项目将决定使用黑白或彩色相机，譬如关于色彩的检测，就必须选择彩色相机。此项目同时也影响镜头的选择，例如当我们是要做一项量测的专案，最好选择变形量低的镜头(ex.远心镜头)，以免量测误差过大。
作业时间: 与相机的选择有关，线阵(line scan)或者是面阵(area scan)，一般来说线阵相机的影像品质较面阵相机佳，但取像时间较长。
视野(FOV):视野即是透过镜头所捕捉到的影像画面。
确认好需求后，接着可以开始挑选适合的相机及镜头，以下关于相机及镜头的名词介绍：
工业相机一般来说都会提供规格书来告诉我们各项参数，以便我们去参考，在选型时前，我们要先知道这些参数代表的意义：
扫描方式:相机分为面阵(area scan)及线阵(line scan)两种扫描方式。线阵相机必须搭配运动扫描才可以获得一张完成的影像，适用于面积较大的或是高检测精度的应用。面阵相机则不需搭配运动扫描装置即可取得完整影像。
解析度(resolution): 解析度决定影像系统处理精度的能力，通常以宽的点数x高的点数表示，ex: 2590 px * 2048 px
色彩:工业相机分为灰阶(mono)及彩色(color)，一般情况都选择灰阶相机，有颜色检测需求的话才会选择彩色相机。
帧率(frame rate): 相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），对于线阵相机为每秒采集的行数（Lines/Sec. ）。
工作温度: 相机本身的工作温度设定有一定的范围，若处于超标的环境中，相机可能会不正常运作或导致寿命减短。
讯号输出界面: 目前市场上用的较多的输出介面有三类，Camera Link、GigE、USB，规格如下表
接口:大部分工业相机贩售时是不含镜头的，所以在选择镜头时要注意接口是否匹配，目前市面上以C-Mount和CS-Mount的规格及种类比较齐全，其他还有像F- Mount等特殊的接口形式。
光圈:光圈是指镜头所容许的进光量，调整光圈可以控制景深及镜头的成像。光圈大小用f值表示：光圈对影像的影响：f值越小、光圈越大、进光量越大，景深越小。(如下图)
视角: 镜头的可视角度，一般用mm表示，视角的选择会根据工作距离及焦距等因素来做决定。
焦距:镜头光学聚焦点，被摄物在此距离时影像达到最清晰的状态。
景深(DOF, Depth of field):指相机对焦点前后相对清晰的成像范围
变形(Distortion):变形是指镜头在镜片曲面下造成的影像失真，这是透镜的特性，无法消除，只能改善，所以特别是在量测方面的应用，就必须慎选镜头，否则量测的结果会与实际有落差。
工作距离(WD, Working Distance):镜头最下缘处到目标物的距离。
以上是一些相机镜头的的基本知识，及在选型时需要注意的事项，让有兴趣的初学者能快速的了解视觉应用概括的内容。
