機器視覺：成像小物件

一位明智的鏡頭和相機的選擇將克服小的物體所構成的挑戰(zhàn)。

機器視覺系統(tǒng)通常用于檢查應用中的小物體需要識別，測量或檢查。這些系統(tǒng)可以解決訂單的幅度比人眼更細的細節(jié)，并可以提供定量分析，消除人為的解釋和錯誤。一個精心設計的機器視覺系統(tǒng)也可以提高速度和精度，相比繁瑣的手工檢查。然而，一些問題出現(xiàn)時，設計機器視覺系統(tǒng)的小物件，由于硬件的限制，光學的權衡和空間的限制。這些問題需要被理解和解決，以最大限度地提高系統(tǒng)的吞吐量和精確度。

解釋與錯誤。一個精心設計的機器視覺系統(tǒng)也可以提高速度和精度，相比繁瑣的手工檢查。然而，一些問題出現(xiàn)時，設計機器視覺系統(tǒng)的小物件，由于硬件的限制，光學的權衡和空間的限制。這些問題需要被理解和解決，以最大限度地提高系統(tǒng)的吞吐量和精確度。

 

空間限制

與成像小物件的一個問題是裝修生產或檢測區(qū)域內的所有系統(tǒng)組件。相機鏡頭和照明設備都被容納的最大部分。

查看小物件很多鏡頭具有大光圈，收集的最大光量正在查看的小區(qū)域。此外，閃耀著大量的光線在該區(qū)域通常需要大量的光源。這個問題可以通過使用一個透鏡具有長工作距離，因為鏡頭和相機可以安裝從對象更遠，而不是在一個狹小的工作區(qū)被擁擠來解決。工作距離，然而，通常是成反比透鏡倍率，這帶來了來看第二個問題場。

 

視野

視野通常隨著透鏡和物體之間的距離減小而減小。因此，一個長的工作距離通常意味著一個更大的視野，增加的可能性，小細節(jié)可能會錯過。長的工作距離，高倍率鏡頭，但是，產生小的視野，從長的距離。這種類型的鏡頭也提高了分辨率，因為較小的視野結果在更高的分辨率上的對象。這發(fā)生，因為每個像素視圖一個較小的區(qū)域有更多的像素每面積。

增加像素數(shù)每個區(qū)域有助于在許多方面。主要的好處是機器視覺軟件有更多的數(shù)據(jù)點來工作，提高了精度。而同樣的效果，可以使用更多的像素傳感器產生的，這種方法的過度使用光學系統(tǒng)由于每個像素都必須通過信息通過鏡頭的一小部分。高分辨率的傳感器需要更好的光學系統(tǒng)，并將高品質的光學成像到一個大的鏡頭圖像的一個小區(qū)域變得非常昂貴。

避免使用一個大的，昂貴的傳感器的相機的一種方法是通過使許多感興趣的區(qū)域的圖像與一個較小的傳感器相機。較小的視野，然后可以結合在軟件中形成較大面積的復合圖像。其結果是一個類似的數(shù)據(jù)的圖像，但具有較低的開銷成本。雖然這種成本需要考慮的校準誤差，軟件和處理時間，這種方法在許多檢查系統(tǒng)是一個更好的選擇。

 

景深

成像小目標的另一個挑戰(zhàn)是一個小的深度領域。場的深度范圍從中心焦點下的鏡頭，其中的對象仍然是在尖銳的焦點。三因素決定景深：鏡頭的焦距和光圈的鏡頭，到物體的距離（?/ #）。大部分鏡頭，圖像小的物體會有一個長焦距、工作距離短、大?/ # -很明顯的降低，景深比標準鏡頭組合。

停下來的光圈可以增加深度。然而，有多少景深的限制可增加前的孔徑太小，光衍射的光圈葉片造成更多的問題。這被稱為衍射極限，是一個不可避免的限制，不能避免與非常小的物體。

小目標對成像設備提出了一些挑戰(zhàn)，包括短的工作距離，分辨率的限制和深度的字段。所有這些問題涉及到鏡頭和相機的選擇，因為硬件將決定每一個問題的嚴重性。這些問題可以很容易地解決與明智的鏡頭和相機的選擇，提供了最簡單的配置中的最簡單的配置，以產生最佳的圖像可能在預算內。