相机选型：

第一步：根据测试的精度要求和拍照视野选择相机的分辨率

如果是做尺寸测量，精度便是测量精度。如果是做缺陷检测，则这个精度是需要检测出的最小缺陷的尺寸。拍照视野是拍多大的位置：

分辨率=（视野的高/精度）**（视野的宽/精度）*2

第二步：根据被测物是否运动选择相机的快门方式

全局快门：整幅场景在同一时间曝光。适合拍照运动物体；卷帘快门：Sensor逐行扫描进行曝光，直至所有像素点都被曝光，适合拍摄静止的物体。

第三步：根据被拍物的运动速度确定相机的帧率。

运动速度/视野=最低帧率；

第四步：根据检测内容选择相机的图像色彩

建议除做色彩识别，色彩缺陷检测等处理与颜色有关的检测选择彩色相机，其他的都用黑白相机。同样分辨率的图像，黑白图像检测精度优于彩色相机。黑白相机的对比度和锐度优于彩色相机，部分黑白相机可以直接输出灰度图，便于直接运算处理。

第五步：根据镜头和工作场景选择相机的Sensor靶面

靶面的大小将直接影响到拍摄视野的大小。在一些工作距离有限制的场合，需要结合焦距和工作距离来选择相机Sensor靶面。在相同的焦距和工作距离下，Sensor靶面越大视野就越大。

第六步：根据帧率、传输距离、经济性选择相机接口

目前市场上常见的相机接口USB2.0，USB3.0，千兆网接口。

USB2.0理论带宽450Mb/s，传输距离5m.

USB3.0理论带宽5Gb/s,传输距离5m.

千兆网接口带宽1Gb/s，传输距离100m.

 

工业镜头选型：

第一步：根据相机的分辨率确定镜头的分辨率，镜头的分辨率最好大于或等于相机的分辨率；

第二步：根据相机的传感器靶面大小选择镜头的靶面大小。镜头的靶面大于或等于相机的传感器靶面大小，否则图像会有暗角；

第三步：根据相机靶面边长(h)、拍摄的视野范围边长(H)和工作距离（WD）计算出镜头的焦距（f）。

焦距计算公式 f=(h*WD)/H

第四步：根据相机接口确定镜头的接口，常见的接口有C口和CS接口。相机的接口和镜头的接口应该一样，否则会对不上焦。

第五步：通过上面几步基本选定镜头的分辨率、接口，还需主要：

1）镜头的光圈越大，图像就越清晰；

2）尽可能选畸变小的镜头；

3）镜头的实际工作距离不能低于镜头的最短工作距离，否则对不上焦。

1. 面阵相机和镜头选型
已知：被检测物体大小为A×B,要求能够分辨率小于C，工作距离为D
[1]相机选型步骤：
(1). 相机的最低分辨率=(A×B)/(C×C) ，
(2). 相机在选型时，最好缺陷的面积在3到5个像素以上，在选择相机时，相机的最低分辨率应大于3×(A×B)/(C×C)。
[2]镜头选型步骤：
(1). 计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E；
(2). 像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数
(3). 放大倍率=所选相机芯片短片尺寸/相机短边的视野范围
(4). 可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率 (判断是否小于C)
(5).物镜的焦距=工作距离/(1+1/放大倍率) 单位：mm
(6). 像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放大倍率) 单位：lp/mm
以上仅针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景深、环境等，可根据实际要求进行选择。
 
2.针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影
已知：确定每一次检测的范围为80mm×60mm，200万像素CCD相机(1600×1200)，相机或产品运动速度为12m/min=200mm/s
曝光时间计算步骤：
曝光时间<长边视野范围/(长边像素值*产品运动速度)
=80mm/(1600×200mm/s)
=1/4000s=0.00025s
故曝光时间要小于0.00025s，图像才不会拖影。

3.线扫相机和镜头的选型
[1] 相机选型步骤：
已知：幅宽为1600mm、检测精度为1mm/pixel、运动速度为22000mm/s、物距1300mm
(1). 相机像素=幅宽/检测精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel，最少需要2000个像素，选定为2K相机；
(2). 实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3).扫描行频=运动速度/实际检测精度= 22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
综上，应选择2048像素28KHZ 像元尺寸10um的线扫相机
[2] 镜头选型步骤：
(1). sensor长度=像素宽度像素数=0.1mm ×2048=20.48mm
(2).镜头焦距=（sensor长度*物距）/幅宽=20.48×1300/1600=16.64mm

 

参考：

机器视觉——入门基础（三）——相机镜头选型