线阵相机和镜头选型案例介绍

前言

线阵与面阵区别

线阵相机的特性

1.线扫相机的选型

1.1 线阵相机参数

  1.行频(Acquisition Line Rate)：即相机每秒钟输出的图行数。在自由运行模式下，行频自行设定；在触发模式下，行频与输入的行信号有关。
  2.行高(Height)：行高是指拼成一帧图像所需要的行数，即一帧图像的纵向分辨率。
  3.帧率：行高线阵相机的帧率与行频成正比，与行高成反比关系。即，帧率 = 行频 / 行高

1.2 线扫相机的选型:

  1.计算分辨率：幅宽/最小检测精度=每行需要的像素（图A：幅宽>>被拍摄物；图B：幅宽>被拍摄物；图C：幅宽≈被拍摄物 ）
  2.确定像素精度：幅宽/像素数=像素精度
  3.确定行频：每秒运动速度/像素精度=理想行频
  4.根据分辨率与行频，选定相机

1.2.1 计算实例一：

需求：幅宽为1800毫米、客户要求精度1毫米、运动速度25000mm/s

  相机：1800/1＝1800像素，最少2000像素，选定为2k相机。如想提高清晰度，则可用2-5个像素表达1mm，则在现有像素值上乘以2-5倍。
  像素精度：1800/2048＝0.9
  理想行频：25000mm/0.9mm＝27.8KHz
  选择实际行频大于27.8KHz的2K相机即可

1.2.2 计算实例二：

1.3 行频调整

  首先设定以下变量：
  1.Hc：线阵相机的线数，如2K，4K，8K，16K等（单位：pixel）
  2.Lo：目标物的幅宽（单位：mm）
  3.Vo：目标物运行速率（单位：mm/s）
  4.Vc：线阵相机线扫描速率（单位：Hz，即 线/s）

  PH：横向精度(每个像素代表的实际宽度 单位：mm）

横向扫描精度：目标物的幅宽/线阵相机的线数，即PH=Lo/Hc ；

  PL：纵向精度(每个像素扫描的实际长度 单位：mm）

纵向扫描精度：目标物运行速率/线阵相机线扫描速率，即PL=Vo/Vc ；

  要想成像条件好，需要横向分辨率和纵向分辨率相等：

Lo/Hc=Vo/Vc

  相机的线扫描速率为：

Vc =(Hc ×Vo)/Lo

  其中Hc是线阵相机的线数， Lo目标物的幅宽，Vo目标物运行速率。

2.线阵镜头选型

2.1 线阵镜头参数

  法兰距：相机接口定位面到像面的距离
  机械后截距：镜头最后的机械面到像面的距离
  光学后截距：镜头最后端镜片表面顶点到像面的距离

2.1.1 镜头接口类型

  工业相机中有各种不同直径或法兰距的相机，相应地存在与其匹配的多种镜头。
  镜头接口：相机和镜头的连接处，通常有C口、 CS口、 K口和F口等

2.1.2 相机与镜头搭配注意事项

  待补充

2.2 线阵镜头的选型

2.2.1 选型案例一：

2.2.2 选型案例二：

3.参考案例

  1.选型与参数计算
  2.线阵相机及镜头选型方法简介