看完这篇最全的工业相机靶面整理,车间老师傅点点头,说终于不用再为选错镜头导致的图像暗角头疼了。

“这相机咋拍出来四个角都是黑的?”工厂里,新来的技术员小李盯着显示屏上的图像一脸困惑。旁边的老师傅摇摇头:“镜头配错了,相机的‘底片’比镜头的‘窗户’大,边上自然没光。”这一幕在机器视觉领域并不少见,而问题的核心常常是工业相机靶面


01 什么是靶面?

靶面说白了就是工业相机的“电子底片”,专业点叫图像传感器感光区域的物理尺寸-1。你可以把它想象成传统相机的胶卷大小,只不过现在是数字化的。

传感器尺寸决定了相机能“看到”多少内容,就像窗户大小决定你能看到多少外面的风景一样。

计算靶面尺寸有两种方法。一种是直接看它的宽高尺寸,单位是毫米(mm),这个最直观。另一种是光学格式,用英寸表示,比如1/2.9英寸、2/3英寸、1英寸这些-1

这里有个行业“黑话”得知道:标称1英寸的靶面,实际对角线长度大约是16毫米,可不是真正的25.4毫米!这是历史遗留的叫法,源自早期的摄像管技术-1

02 常见靶面规格全景

工业相机靶面规格繁多,从小的1/2.9英寸到大的1.1英寸都有应用。为了方便大家查阅,我整理了一个表格:

传感器尺寸(光学格式)常见应用分辨率主要应用场景
1/2.9英寸0.4M, 1.6M基础检测,空间受限场合-9
1/1.8英寸1.3M, 3.2M常规工业检测-9
1/1.7英寸0.5M, 2M, 12M对画质有一定要求的检测-9
1/1.2英寸2.3M需要较大视野的中分辨率应用-9
2/3英寸3.2M, 5M工业检测主流尺寸,平衡性能与成本-1-9
1英寸8.9M, 20.4M高分辨率大视野应用-9
1.1英寸12.3M超高分辨率专业应用-9

大的小的各有各的用处。小靶面相机紧凑灵活,大靶面则能提供更广的视野和更好的成像质量,当然价格也往往更“感人”。

这份表格应该是市面上最全的工业相机靶面规格整理了,覆盖了从入门到高端的各种需求。

03 靶面如何影响成像

靶面对成像的影响是全方位的,不仅仅是个尺寸数字那么简单。

视野是第一个受影响的。同样的工作距离和镜头焦距下,靶面越大,看到的范围就越宽-1。这很好理解,大窗户比小窗户看到的景色多嘛。

景深也会跟着变化。同样的光圈值和视野下,大靶面相机通常需要搭配更长焦距的镜头,结果景深会变浅-1

低光表现也跟靶面大小密切相关。一般来说,大靶面的单个像素尺寸可以做得更大,这样每个像素能接收更多的光,在光线不足的环境下表现会更好,噪点也更少-1

04 根据需求选择靶面

搞懂了靶面是什么和有什么规格,接下来就是实战环节——怎么选?

先看你的检测对象。如果要检测的物体很大,或者需要一次拍下很大范围,那就得选大靶面。如果物体小,或者空间有限,小靶面可能更合适。

精度要求也很关键。检测的缺陷越小,需要的分辨率就越高。有个公式可以参考:分辨率(像素) = 视野范围(mm) / 检测精度(mm/像素)-4

环境因素也不能忽视。光线暗的场合,大靶面相机更有优势,因为单个像素感光面积大,成像更亮更清晰-1。车间振动大,可能需要考虑相机的机械稳定性和匹配的镜头。

平台兼容性是最后一步。确定了靶面后,要看看它跟你的视觉处理软件、工控机能不能无缝配合。

掌握了最全的工业相机靶面信息后,选型就像有了地图,不再是盲目尝试。

05 靶面与镜头的匹配

选好了相机靶面,镜头怎么配?这里有个黄金法则:镜头的像场必须大于或等于相机靶面的对角线长度-1

简单说,就是“窗户”要比“画框”大。如果镜头像场太小,相机靶面的边缘就接收不到足够的光线,拍出来的图像四角就会发黑,这就是常说的“暗角”-8

工业镜头通常会标明支持的最大传感器尺寸,比如“适用于1英寸传感器”或“兼容2/3英寸传感器”-1-2。选镜头时,这个值一定要大于或等于你相机的靶面尺寸。

举个实际例子,如果相机是2/3英寸靶面,镜头至少也得支持2/3英寸。有些厂家如茉丽特的UR系列镜头专门兼容2/3英寸传感器,而SR系列则支持更大的1.1英寸传感器-2


表格里那些靶面规格现在不只是数字,每个尺寸背后都有不同的应用场景和成像特点。从紧凑的1/2.9英寸到专业的1.1英寸,这些最全的工业相机靶面规格构成了现代工业视觉的基石。车间老师傅现在配镜头,总会先问一句:“相机靶面多大的?”这个问题比问像素更重要,因为靶面是光学的起点。