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。

機器視覺系統通常用于檢查應用中的小物體需要識別，測量或檢查。這些系統可以解決訂單的幅度比人眼更細的細節，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，一些問題出現時，設計機器視覺系統的小物件，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，一些問題出現時，設計機器視覺系統的小物件，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域內的所有系統組件。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域。此外，閃耀著大量的光線在該區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。這發生，因為每個像素視圖一個較小的區域有更多的像素每面積。

增加像素數每個區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據點來工作，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，并將高品質的光學成像到一個大的鏡頭圖像的一個小區域變得非常昂貴。

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據的圖像，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是一個更好的選擇。

 

景深

成像小目標的另一個挑戰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，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。