X-SIGHTX-SIGHT無錫信捷電氣股份有限公司工程師：李奔X-SIGHTX-SIGHT二維機(jī)器視覺需求大體可以分為兩大類：1、定位類：定位抓取、定位糾偏、定位引導(dǎo)、計(jì)數(shù)等等。主要需要考慮因素：精度要求、速度要求、視野要求，以及架設(shè)空間限制、背景干擾、目標(biāo)材質(zhì)、目標(biāo)顏色、目標(biāo)來料方式、動(dòng)態(tài)/靜態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度等等；其次還可能需要考慮和其他電氣設(shè)備的通訊，可能還設(shè)計(jì)標(biāo)定相關(guān)，以及是否需要更換產(chǎn)品，操作便捷性，后期功能升級(jí)等等。2、檢測(cè)類：正反檢測(cè)、缺陷檢測(cè)、測(cè)量等等。除卻上述考慮因素外，可能還需考慮其他因素。如缺陷檢測(cè)可能還需考慮缺陷種類，缺陷分布，使用線陣相機(jī)還是面陣相機(jī)等。X-sight系列硬件介紹X-SIGHTX-SIGHT是無錫信捷電氣股份有限公司創(chuàng)立的視覺品牌，集視覺產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、集成、銷售為一體，致力于機(jī)器視覺的開發(fā)與應(yīng)用，為各行業(yè)提供高品質(zhì)視覺系統(tǒng)產(chǎn)品和專業(yè)解決方案。目前我們的產(chǎn)品涵蓋全系列IoT工業(yè)控制器、工業(yè)智能相機(jī)、采集相機(jī)、視覺編程軟件、鏡頭、光源等，可實(shí)現(xiàn)視覺定位、高精度測(cè)量、機(jī)械手視覺引導(dǎo)、瑕疵檢測(cè)、字符讀取、條碼識(shí)別、顏色區(qū)分等應(yīng)用。能夠根據(jù)不同客戶需求選用PC-base或智能相機(jī)方案搭建視覺檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)復(fù)雜的客戶需求，我們可以依托強(qiáng)大的底層開發(fā)和集成能力，定制化地為客戶解決問題。下面依次介紹X-SIGHT系列硬件產(chǎn)品。SPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)是一種高度集成的x86視覺平臺(tái)，核心處理單元為IntelN4200四核處理器，支持130萬至1200萬像素，F(xiàn)PGA輸出的可編程高速隔離數(shù)字I/O，防護(hù)能力好。它將圖像數(shù)據(jù)的采集、處理和通訊功能集成于一體，從而為機(jī)器視覺應(yīng)用提供可靠穩(wěn)定的硬件平臺(tái)，可滿足各應(yīng)用領(lǐng)域的檢測(cè)需求。X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)硬件尺寸圖：指示燈說明：X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSPVS200系列工業(yè)智能相機(jī)X-SIGHTSV系列工業(yè)相機(jī)X-SIGHTSPV200系列IoT控制器SPV210系列超緊湊IoT工業(yè)控制器，采用IntelApolloLake處理器，提供可靠的I/O設(shè)計(jì)，滿足最大數(shù)量的連接。采用獨(dú)特的拓展設(shè)計(jì)方式，通過PCIe/USB/SPI/I2C/LPC的信號(hào)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)豐富的快速功能定制。支持廣泛的應(yīng)用開發(fā)和便捷的服務(wù)部署，在視覺檢測(cè)應(yīng)用中有出色表現(xiàn)。SPV210作為SPV200系列的首款產(chǎn)品，采用獨(dú)特的拓展設(shè)計(jì)方式，通過PCIe/USB/SPI/I2C/LPC的信號(hào)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)豐富的快速功能定制。X-SIGHTSPV200系列IoT控制器安裝尺寸：?jiǎn)挝籱mX-SIGHTSPV200系列IoT控制器X-SIGHTSPV300系列IoT控制器SPV300系列可擴(kuò)展IoT工業(yè)控制器采用IntelPentiumG4560/IntelCorei57500處理器，可以提供強(qiáng)大的計(jì)算性能和極佳的圖像處理能力，而其功耗極低,在機(jī)器視覺應(yīng)用中表現(xiàn)出色。SPV300系列工業(yè)控制器根據(jù)外部接口類型不同主要分為SPV310、SPV320、SPV330三種不同的型號(hào)規(guī)格,V310有6個(gè)USB和3個(gè)千兆以太網(wǎng)端口、1個(gè)RS232、1個(gè)RS485，除此之外，提供獨(dú)立的數(shù)字顯示，支持高清4K分辨率的DisplayPort接口和VGA接口。V320相比V310增加2個(gè)編碼器、1個(gè)RS232、1個(gè)RS485、16通道高速工業(yè)數(shù)字I/O,具備數(shù)字濾波的功能。V330在V320的基礎(chǔ)上增加了6組光源控制端口，通過提供PCI/PCIe擴(kuò)展插槽，可以安裝各種PCI/PCIe擴(kuò)展卡，以滿足應(yīng)用的需求。X-SIGHTSPV300系列IoT控制器X-SIGHTSPV300系列IoT控制器相機(jī)硬件選擇X-SIGHTCCD和CMOSCCD（ChargeCoupledDevice，電荷耦合器）是一種特殊的半導(dǎo)體成像器件。CCD圖像傳感器為電流驅(qū)動(dòng)型裝置。它由大量獨(dú)立的光敏元件組成，這些光敏元件通常是按矩陣排列的。光線透過鏡頭照射到CCD圖像傳感器上，并被轉(zhuǎn)換成電荷，每個(gè)元件上的電荷量取決于它所受到的光照強(qiáng)度。當(dāng)按動(dòng)照相機(jī)快門，CCD將各個(gè)元件的信息傳送到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器上，模擬電信號(hào)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器處理后變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)以一定格式壓縮后存入緩存內(nèi)，就生成了一張數(shù)碼照片。然后可以根據(jù)不同的需要，以數(shù)字信號(hào)和視頻信號(hào)的方式輸出圖像數(shù)據(jù)。CMOS是一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體成像器件。CMOS和CCD一樣都是可用來感受光線變化的半導(dǎo)體。CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，通過CMOS上帶負(fù)電和帶正電的晶體管來實(shí)現(xiàn)基本的功能。這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。CMOS傳感器為電壓驅(qū)動(dòng)型裝置。CCD在工作時(shí)，上百萬個(gè)像素感光后會(huì)生成上百萬個(gè)電荷，所有的電荷全部經(jīng)過一個(gè)“放大器”進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)變，形成電子信號(hào)，因此，這個(gè)“放大器”就成為了一個(gè)制約圖像處理速度的“瓶頸”，所有電荷由單一通道輸出，就像千軍萬馬從一座橋上通過，當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時(shí)候就發(fā)生信號(hào)“擁堵”。而CMOS則不同，每個(gè)像素點(diǎn)都有一個(gè)單獨(dú)的放大器轉(zhuǎn)換輸出，因此CMOS沒有CCD的“瓶頸”問題，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，輸出高清影像，因此也能都滿足高清影像的需求。

CCDCMOS圖像圖像質(zhì)量高、靈敏度高、對(duì)比度高，存在Blooming現(xiàn)象圖像質(zhì)量一般，靈敏度差，但是沒有Blooming現(xiàn)象

結(jié)構(gòu)低噪聲存在固定模式噪聲集成度較低高集成度串行處理并行處理，可直接訪問單個(gè)像素功耗一般功耗低電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜相機(jī)硬件選擇X-SIGHT模擬相機(jī)比數(shù)字相機(jī)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，價(jià)格要便宜。但是它在分辨率（TV線數(shù)）和幀速上都有很大的限制，模擬相機(jī)的噪聲也比較大。對(duì)于數(shù)字相機(jī)來說，視頻信號(hào)在到達(dá)輸出設(shè)備時(shí)跟離開相機(jī)時(shí)幾乎一樣。相對(duì)于模擬相機(jī)來說，數(shù)字相機(jī)可以提供更高的分辨率，更快的幀速，更小的噪聲和更多的特點(diǎn)，當(dāng)然了這些是有代價(jià)的：數(shù)字相機(jī)通常比模擬相機(jī)要貴很多。數(shù)字相機(jī)包括更多復(fù)雜的設(shè)置，哪怕是對(duì)于只需要基本功能的視頻體系。在很多種情況下，數(shù)字相機(jī)要受到電纜長(zhǎng)度的限制。模擬相機(jī)和數(shù)字相機(jī)的區(qū)別種類輸出方式采集速度價(jià)格分辨率幀速噪聲結(jié)構(gòu)模擬相機(jī)模擬信號(hào)慢低低慢高簡(jiǎn)單數(shù)字相機(jī)數(shù)字信號(hào)快高高快低復(fù)雜相機(jī)硬件選擇X-SIGHT其實(shí)數(shù)碼相機(jī)的感光元件只能拍下黑白照片。相機(jī)成像原理是，芯片上整齊排列著很多小的感光單元，光線中的光子撞擊每個(gè)單元之后，在這些單元中會(huì)產(chǎn)生電子（光電效應(yīng)），光子數(shù)目與電子數(shù)目互成比例。這一過程中，光子波長(zhǎng)并沒有被轉(zhuǎn)換成任何形式的電信號(hào)。所以要得到彩色照片，需要在感光前，對(duì)入射光進(jìn)行分光。大概也有兩種情況，一種是分光鏡配合3個(gè)成像芯片，分光鏡分出紅、綠、藍(lán)三種基本顏色后，分別投射到3個(gè)成像芯片上，然后再做處理，這種方法圖像效果好，但是成本較高。還有一種是在芯片表面覆蓋一層只含紅綠藍(lán)三色的馬賽克濾光片，使每個(gè)像素只包含紅綠藍(lán)三種顏色中的一種信息，再對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行“色彩空間插值法”處理，就可以輸出彩色圖像。插值法主要有臨近像素復(fù)制法和臨近像素均值法。這樣可能會(huì)引起測(cè)量的不準(zhǔn)，并加重處理器負(fù)擔(dān)。黑白相機(jī)和彩色相機(jī)區(qū)別相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT智能相機(jī)(Smart

Camera)并不是一臺(tái)簡(jiǎn)單的相機(jī)，而是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi)，從而提供具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。同時(shí)，由于應(yīng)用了新的DSP、FPGA及大容量存儲(chǔ)技術(shù)，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機(jī)器視覺的應(yīng)用需求。智能相機(jī)一般具有以下特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、性能穩(wěn)定、故障率低，運(yùn)算能力等同于計(jì)算機(jī)。（2）工作過程可完全脫離PC機(jī)，與生產(chǎn)線上其他設(shè)備連接方便。（3）能直接在顯示器或監(jiān)視器上輸出SVGA或SXGA的視頻圖像。（4）增益可調(diào)，可控電子快門，全局曝光，快門時(shí)間可軟件設(shè)置。（5）可對(duì)曝光時(shí)間以及曝光時(shí)刻進(jìn)行準(zhǔn)確同步控制。（6）自帶多路數(shù)字I/O、100MB以太網(wǎng)、RS232口接口。相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT相機(jī)基本參數(shù)1.相機(jī)分辨率：相機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)。對(duì)于數(shù)字工業(yè)相機(jī)一般是直接與光電傳感器的數(shù)目對(duì)應(yīng)的，對(duì)于模擬相機(jī)則可能取決于視頻格式。2.相機(jī)幀率：相機(jī)的幀率決定著設(shè)備的測(cè)量效率，如相機(jī)的幀率是30f/s，則每秒最多拍攝30次。而如果相機(jī)的速度是120f/s，如果算法夠快，那么每秒最多檢測(cè)120個(gè)產(chǎn)品。通常來說，相機(jī)的分辨率越低，同樣的接口，幀率也會(huì)越高，而分辨率越高，幀率也會(huì)越低。分辨率一定時(shí)，幀率也是有其最大值的。所以，要求相機(jī)的分辨率高，又要求相機(jī)的幀率高，就需要帶寬更大的總線。3.相機(jī)曝光時(shí)間：相機(jī)的最小曝光時(shí)間，可以決定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度?；蛘叻催^來說，目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)相機(jī)的最小曝光時(shí)間提出了要求。通常來說，物體運(yùn)動(dòng)引起的模糊應(yīng)該比要求的測(cè)量精度小一個(gè)數(shù)量級(jí)，這樣可以減少其對(duì)系統(tǒng)的影響，工業(yè)相機(jī)最短曝光時(shí)間一般可以達(dá)到幾十微秒。如此短的曝光時(shí)間，要求光能量比較大，因此需要選擇合適的光源與光源控制器。4.像素深度：每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，一般常用黑白相機(jī)是8Bit，還會(huì)有10Bit、12Bit等。5.像元尺寸：像元大小和像元數(shù)共同決定了相機(jī)靶面的大小，目前數(shù)字工業(yè)相機(jī)像元尺寸一般為3-10微米，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量越難提高。6.傳感器尺寸（靶面）：傳感器尺寸指的是鏡頭成像直徑可覆蓋的最大芯片尺寸。主要有1/2″、2/3″、1″和1″以上，需要注意的是這里的1″=16mm≠25.4mm。7.光譜響應(yīng)特性：指?jìng)鞲衅鲗?duì)不同光波的敏感特性，一般響應(yīng)范圍為350-1000nm。相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT全局曝光與卷簾曝光全局曝光和卷簾曝光是常見的曝光方式。一般來說，CCD工業(yè)相機(jī)是全局曝光，而CMOS工業(yè)相機(jī)既存在全局曝光又有卷簾曝光。全局曝光和卷簾曝光的區(qū)別如下：1.全局曝光工業(yè)相機(jī)全局曝光很容易理解，也就是說光圈打開后，整個(gè)芯片像元同時(shí)曝光。感光元件將所有像素點(diǎn)同時(shí)收集光線，同時(shí)曝光。即在曝光開始的時(shí)候，感光元件開始收集光線;在曝光結(jié)束的時(shí)候，光線收集電路被切斷。然后感光元件將值讀出即為一幅照片。因此，曝光時(shí)間與機(jī)械的開關(guān)速度有關(guān)。既然與機(jī)械運(yùn)動(dòng)相關(guān)，全局曝光存在理論上的非常小曝光的時(shí)間。2.卷簾曝光卷簾曝光是CMOS開始曝光的時(shí)候，感光元件是從第一行、第二行、第三行這樣按照順序進(jìn)行光線感測(cè)，一直到整片感光組件從上到下每一行都曝光完成為止，也就是不同行像元的曝光時(shí)間不同。此種曝光方式是當(dāng)光圈打開后，還存在具有一定間隔的卷簾來控制傳感器的曝光時(shí)間。因此，像元曝光時(shí)間的長(zhǎng)短完全取決于卷簾的開口大小與卷簾的運(yùn)動(dòng)速度。也就是說，卷簾運(yùn)動(dòng)得越快，卷簾間距越小，其傳感器的曝光時(shí)間越小。因此，卷簾曝光方式能夠具有更短的曝光時(shí)間。但卷簾曝光整體曝光時(shí)間更長(zhǎng)，另外就是在拍照的時(shí)候，假如相機(jī)有晃動(dòng)，或者拍攝快速移動(dòng)的物體，就會(huì)看到畫面上下曝光時(shí)間不同而導(dǎo)致的“果凍現(xiàn)象”。相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT如果被拍攝物體相對(duì)于相機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)。用全局曝光方式拍攝，如果曝光時(shí)間過長(zhǎng)，照片會(huì)產(chǎn)生像糊現(xiàn)象。像糊現(xiàn)象出現(xiàn)與否取決于曝光時(shí)間的長(zhǎng)短，假如曝光時(shí)間很短，類似于運(yùn)動(dòng)物體在瞬間被凍結(jié)了，則少有像糊。而用卷簾曝光方式拍攝，逐行掃描速度不夠，拍攝結(jié)果就可能出現(xiàn)“傾斜”、“搖擺不定”或“部分曝光”等任一種情況。這種卷簾曝光方式拍攝出現(xiàn)的現(xiàn)象，就定義為“果凍現(xiàn)象?！?.兩者的優(yōu)缺點(diǎn)工業(yè)相機(jī)全局曝光的優(yōu)點(diǎn)是所有的像素點(diǎn)同時(shí)曝光。其缺點(diǎn)是曝光時(shí)間存在局限，存在機(jī)械非常小的曝光時(shí)間。全局曝光時(shí)間更短，這樣不僅能提升效率，也能根除影像果凍現(xiàn)象的問題。工業(yè)相機(jī)卷簾曝光的優(yōu)點(diǎn)是具有更小的曝光時(shí)間。其缺點(diǎn)是由于逐行的是在不同時(shí)間進(jìn)行曝光取像，如果圖像是運(yùn)動(dòng)的，則存在明顯的拖影。因此，卷簾曝光相對(duì)不適合拍攝運(yùn)動(dòng)的物體。相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT1.明確要求相機(jī)的選取是設(shè)計(jì)機(jī)器視覺系統(tǒng)關(guān)鍵的一步，首先需要明確要求。（1）要先確定檢測(cè)產(chǎn)品的精度要求。（2）要確定相機(jī)要看的視野大小。（3）要確定檢測(cè)物體的速度。（4）要確定是動(dòng)態(tài)檢測(cè)還是靜態(tài)檢測(cè)。2.確定硬件類型（1）相面像素大小的確定。市面上的軟件精度一般都是基本上沒有誤差的也就是人們所說的亞像素，雖然軟件誤差很小，但硬件的誤差是不可避免的，所以市場(chǎng)上的機(jī)器視覺系統(tǒng)一般都保證在誤差為一個(gè)像素，所以得到如下計(jì)算公式：精度=視野（長(zhǎng)或?qū)挘孪鄼C(jī)像素（長(zhǎng)或?qū)挘?n（n為精度余量），有了以上公式又有了明確任務(wù)需求就不難確定相機(jī)的像素大小了。假設(shè)視野為10*10mm2，精度要求為0.02mm（n=1），那么相機(jī)的像素為10÷0.02=500像素，那就只需要30萬（640*480）像素的相機(jī)就可以了。當(dāng)然這是靜態(tài)檢測(cè)的計(jì)算方法，若是動(dòng)態(tài)檢測(cè)，計(jì)算方式會(huì)復(fù)雜一些。相機(jī)型號(hào)選擇X-SIGHT（2）相機(jī)傳輸方式的確定。（3）相機(jī)的觸發(fā)方式選擇相機(jī)的觸發(fā)方式常見的有連續(xù)采集模式，軟件觸發(fā)模式和硬件觸發(fā)模式三類。對(duì)于靜態(tài)檢測(cè)和產(chǎn)品連續(xù)運(yùn)動(dòng)不能給觸發(fā)信號(hào)的情況，通常選擇連續(xù)采集模式；對(duì)于動(dòng)態(tài)檢測(cè)和產(chǎn)品連續(xù)運(yùn)動(dòng)能給觸發(fā)信號(hào)的情況，通常選擇軟件觸發(fā)模式；對(duì)于高速動(dòng)態(tài)檢測(cè)和產(chǎn)品連續(xù)高速運(yùn)動(dòng)能給觸發(fā)信號(hào)的情況，通常選擇硬件觸發(fā)模式。下面以實(shí)際相機(jī)的選型案例，進(jìn)行相機(jī)選型的講解。現(xiàn)需要測(cè)量一產(chǎn)品尺寸，產(chǎn)品大小為18mm*10mm，精度要求為0.1mm，流水作業(yè)要求為檢測(cè)速度10件/s，流水線運(yùn)行速度約0.3m/s，根據(jù)此要求選擇合適的相機(jī)。首先是流水線作業(yè)，速度較快，因此選用全局曝光相機(jī)。視野大小可以設(shè)定為20mm*15mm（考慮每次機(jī)械定位的誤差，將視野比物體適當(dāng)放大），取精度余量n=2，那么需要的相機(jī)分辨率為：長(zhǎng)：20/(0.1/2)=400寬：15/(0.1/2）=300此時(shí)再計(jì)算流水線運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致的誤差，假設(shè)選定相機(jī)曝光時(shí)間為1ms，則曝光期間產(chǎn)品移動(dòng)0.3/1000=0.0003m即0.3mm。若該速度恒定，可通過標(biāo)定或補(bǔ)償進(jìn)行彌補(bǔ)，若速度不定，選型時(shí)需要保留更多余量。注：一般相機(jī)精度計(jì)算時(shí)，需要注意相機(jī)的精度余量。如果是背光，一般n=1；如果是正光，一般n=2，不過n的取值也需要根據(jù)實(shí)際情況決定，如算法定位精度等。鏡頭分類X-SIGHT1.百萬像素低畸變鏡頭低畸變鏡頭是工業(yè)鏡頭里最普通，種類最齊全，圖像畸變較小，價(jià)格比較低，應(yīng)用也最為廣泛，幾乎適用于任何工業(yè)場(chǎng)合的一類鏡頭。2.微距鏡頭微距鏡頭一般是指成像比例為2:1～1:4的范圍內(nèi)的特殊設(shè)計(jì)的鏡頭。在對(duì)圖像質(zhì)量要求不是很高的情況下，一般可采用在鏡頭和攝像機(jī)之間加近攝接圈的方式或在鏡頭前加近拍鏡的方式達(dá)到放大成像的效果。3.廣角鏡頭廣角鏡頭焦距很短，視角較寬，而景深卻很深，圖形有畸變，介于魚眼鏡頭與普通鏡頭之間。主要用于對(duì)檢測(cè)視角要求較寬，對(duì)圖形畸變要求較低的檢測(cè)場(chǎng)合。4.魚眼鏡頭魚眼鏡頭的焦距范圍在6mm至16mm（標(biāo)準(zhǔn)鏡頭是50mm左右），魚眼鏡頭有著跟魚眼相似的形狀和作用，視場(chǎng)角等于或大于180°，有的甚至可達(dá)230°，圖像有桶形畸變，畫面景深特別大，可用于管道或容器的內(nèi)部檢測(cè)。5.遠(yuǎn)心鏡頭遠(yuǎn)心鏡頭主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計(jì)的鏡頭。它可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會(huì)隨物距的變化而變化，在被測(cè)物不在同一物面上的情況下有著非常重要的應(yīng)用。6.顯微鏡頭顯微鏡頭一般是成像比例大于10:1的拍攝系統(tǒng)所用的鏡頭，但由于現(xiàn)在的攝像機(jī)的像元尺寸已經(jīng)做到3微米以內(nèi)，所以成像比例大于2:1時(shí)也有選用顯微鏡頭的例子。鏡頭參數(shù)X-SIGHT焦距用f表示，是從鏡頭的中心點(diǎn)到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離。焦距的大小決定著視角的大小，焦距數(shù)值小，視角大，所觀察的范圍也大；焦距數(shù)值大，視角小焦距，觀察范圍小。根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)，可分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類。光圈用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量，F(xiàn)=f/D。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔徑為5.7毫米。F值越小，光圈越大，F(xiàn)值越大，光圈越小。光圈是一個(gè)用來控制光線透過鏡頭，進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小是用F值。對(duì)于已經(jīng)制造好的鏡頭，不可能隨意改變鏡頭的直徑，但是可以通過在鏡頭內(nèi)部加入多邊形或者圓型，并且面積可變的孔狀光柵來達(dá)到控制鏡頭通光量，這個(gè)裝置就稱為光圈。光圈F=鏡頭的焦距/鏡頭口徑的直徑鏡頭參數(shù)X-SIGHT傳感器尺寸（靶面）傳感器尺寸指的是鏡頭成像直徑可覆蓋的最大芯片尺寸。主要有1/2″、2/3″、1″和1″以上，需要注意的是這里的1″=16mm≠25.4mm，如圖1-12所示。相機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視傳感器尺寸而定，兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。一般靶面大小為2/3″時(shí)，鏡頭應(yīng)選2/3″；靶面大小為1/2″時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/2″；靶面大小為1/3″時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/3″?？傊R頭尺寸≧靶面尺寸。如果鏡頭尺寸比靶面尺寸大時(shí)，將使圖像視野比鏡頭視野小，即不能很好地利用鏡頭的視野；如果鏡頭尺寸比靶面尺寸小時(shí)，將發(fā)生“隧道效應(yīng)”，即圖像有圓形的黑框，像在隧道里拍的一樣。接口接口指的是鏡頭與相機(jī)的連接方式。鏡頭和攝像機(jī)之間的接口有許多不同的類型，工業(yè)攝像機(jī)常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。接口類型的不同和鏡頭性能及質(zhì)量并無直接關(guān)系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各種常用接口之間的轉(zhuǎn)接口。C接口和CS接口是工業(yè)攝像機(jī)最常見的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口，為1-32UN美制螺紋連接口，C型接口和CS型接口的螺紋連接是一樣的，區(qū)別在于C型接口的后截距為17.5mm，CS型接口的后截距為12.5mm。所以CS型接口的攝像機(jī)可以和C口及CS口的鏡頭連接使用，只是使用C口鏡頭時(shí)需要加一個(gè)5mm的接圈；C型接口的攝像機(jī)不能用CS口的鏡頭。鏡頭參數(shù)X-SIGHT景深景深是指在被攝物體聚焦清楚后，在物體前后一定距離內(nèi)，其影像仍然清晰的范圍。景深隨鏡頭的光圈值、焦距、拍攝距離而變化。光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。焦距越長(zhǎng)，景深越??；焦距越短，景深越大。距離拍攝體越近時(shí)，景深越??；距離拍攝體越遠(yuǎn)時(shí)，景深越大。實(shí)際上，即使是在景深內(nèi)，圖像也有些模糊，但是這個(gè)模糊的大小如果在一定范圍內(nèi)（用圓的大小來定義，稱為容許彌散圓），那么即使肉眼觀察也不會(huì)發(fā)現(xiàn)模糊。一般而言，光圈的聚焦范圍較廣時(shí)稱為“景深較深”，較窄時(shí)稱為“景深較淺”。即使使用相同的透鏡，景深也并不是一直相同。分辨率分辨率代表鏡頭記錄物體細(xì)節(jié)的能力，以每毫米里面能夠分辨黑白對(duì)線的數(shù)量為計(jì)量單位：“線對(duì)/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的鏡頭成像越清晰。鏡頭選型X-SIGHT鏡頭選型（1）選擇鏡頭接口和傳感器尺寸：鏡頭接口只要可以跟相機(jī)接口匹配安裝或可通過外加轉(zhuǎn)換口匹配安裝就可以了；鏡頭可支持的最大尺寸應(yīng)大于等于選配相機(jī)傳感器尺寸。（2）選擇鏡頭焦距：如圖所示，在已知相機(jī)傳感器尺寸、工作距離（WD）和視野（FOV）的情況下，可以計(jì)算出所需鏡頭的焦距（f），其計(jì)算公式如下：

（3）選擇鏡頭光圈：鏡頭的光圈大小決定圖像的亮度，在拍攝高速運(yùn)動(dòng)物體、曝光時(shí)間很短的應(yīng)用中，應(yīng)該選用大光圈鏡頭，以提高圖像亮度。鏡頭型號(hào)選擇X-SIGHT鏡頭型號(hào)選擇X-SIGHT鏡頭型號(hào)選擇X-SIGHT鏡頭型號(hào)選擇X-SIGHT光源型號(hào)選擇X-SIGHT光源的種類：光源型號(hào)選擇X-SIGHT環(huán)形光源是指LED燈珠排布成環(huán)形與圓心軸成一定夾角，提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息，解決對(duì)角照射陰影問題，可選配漫射板導(dǎo)光，光線均勻擴(kuò)散。背光源是指高密度LED燈珠排布成一個(gè)面（底面發(fā)光）或者從光源四周排布一圈（側(cè)面發(fā)光）。能突出物體的外形輪廓特征，適用于大面積照射，背光一般放置于物體底部。條形光源是LED燈珠排布成長(zhǎng)條形。條形光源多用于單邊或多邊以一定角度照射物體，突出物體的邊緣特征?？筛鶕?jù)實(shí)際情況多條自由組合，照射角度有較好自由度。適用較大結(jié)構(gòu)被測(cè)物。同軸光源是經(jīng)面光源采用分光鏡設(shè)計(jì)，如圖所示。適用于粗糙程度不同、反光強(qiáng)或不平整的表面區(qū)域，檢測(cè)雕刻圖案、裂縫、劃傷、低反光與高反光區(qū)域分離、消除陰影等。球積分光源從外觀上看是半個(gè)空腔球體，內(nèi)壁涂有白色漫反射材料，市場(chǎng)上又稱碗光、穹頂光等。特點(diǎn)是在被測(cè)物表面能夠保證光源全方位的照射到，對(duì)于表面起伏大和反光性強(qiáng)的物體也有很強(qiáng)的適應(yīng)性。光源型號(hào)選擇X-SIGHT使用大功率LED，顏色可選，體積小，發(fā)光強(qiáng)度高；可組合使用做重點(diǎn)照明或者補(bǔ)光照明；光釬鹵素?zé)舻奶娲?，可配合同軸鏡頭代替