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1、泰洛科技股份有限公司,機器視覺系統元件介紹,泰洛科技股份有限公司,1,機器視覺系統元件,包括: 影像處理器 (影像擷取卡) CCD攝影機 (類比/數位) 鏡頭 光源照明裝置 機構/控制單位,泰洛科技股份有限公司,2,泰洛科技股份有限公司,3,影像處理器,固定功能影像處理器 (如OMRom/CHECKER/Panasonic/KEYNECE等) 影像擷取卡 特色:,卡片功能依須要有多種選擇 提供視覺開發軟體程式庫供針對不同規格自 行開發 架構在個人電腦,泰洛科技股份有限公司,4,影像擷取卡主要基本功能, 可接美規/歐規彩色/黑白訊號 至少可接4台CCD多工器(切換) PCI BUS/AGP BU
2、S 美規可抓取640(H)480(V) pixels 歐規可抓取768(H)576(V) pixels,泰洛科技股份有限公司,5,影像擷取卡Enhanced功能,可由外部觸發(trigger)取像 build in VGA chip on board DSP/processor 特殊運算處理器(Histogram/ALU) Variable Scan接不同規格訊號,泰洛科技股份有限公司,6,高階視覺開發軟體(一), 軟體工具成熟開發容易,開發時間縮短 操作系統:Win 98/Win 2000/Win NT/Win ME/CE 開發環境:Microsoft Visual C+,Visual Ba
3、sic 程式獨立,不受影像卡影響,泰洛科技股份有限公司,7,高階視覺開發軟體(二), Pattern matching Blob analysis gauge measurement OCR Bar & Matrix Code Calibration Camera Auto-fours Image Processing,泰洛科技股份有限公司,8,CCD攝影機,類比式 輸出訊號:美規RS170(黑白)/NTSC(彩色) 歐規CCIR(黑白)/PAL(彩色) 掃瞄方式:交錯(Interlace)/非交錯(Non-Interlace)/ Progressive Scan 數位式 輸出訊號:RS422
4、/LVDS/IEEE-1394/USB/特定格式 掃瞄方式:非交錯式 種類:面掃瞄 Line掃瞄 TDI(Time Delay Integration)掃瞄,泰洛科技股份有限公司,9,鏡頭, CCTV鏡頭:提供不同固定焦距(focal length)選擇 變焦鏡頭(6X,10X) Telecentric 鏡頭 35 SLR Camera鏡頭:Nikon、Canon等單眼照像機鏡頭 顯微鏡頭:Nikon 、OLYMPUS 、MITUTOYO 120相機(6045film)用鏡頭:Pentax 、Mamiya 、Rollei,泰洛科技股份有限公司,10,光源裝置, Halogen 光源 LED 光
5、源 高週波螢光燈源 閃光燈源 其他特殊光源,泰洛科技股份有限公司,11,機構/控制單元,系統機台 電控 (PLC、RS232、I/O) X-Y精密Table 系統整合、穩定度測試,泰洛科技股份有限公司,12,CCD基本原理介紹,傳送方式: Frame transfer Interline transfer Full Frame transfer 掃瞄方式: Interlace(奇圖場/偶圖場) Non-Interlace,泰洛科技股份有限公司,13,Area CCD Camera感光元件大小 (4:3 Aspect Ratio),泰洛科技股份有限公司,14,CCD Camera主要功能,電子快
6、門(shutter) Auto Gain Control (AGC):on/off(manual) Gamma:1 or 0.45 White Balance(彩色CCD) Sync (HD/VD/Comp) Resolution Trigger,泰洛科技股份有限公司,15,CCD Sensor主要規格, Sensor尺寸大小(2/3、1/2、1/3、1/4、 特別尺寸) 有效畫素:NTSC 768(H)494(V) PAL 752(H)582(V) 全部畫素:NTSC 811(H)508(V) PAL 795(H)596(V) Sensitivity (最小照度) Cell Size 頻譜響
7、應,泰洛科技股份有限公司,16,CCD Camera Mount, C-mount (thread=1,32 threads/inch)/(M6) CS-mount NF-mount 17 12 Bayonet F-mount (Nikon)/FD-mount (Canon) 特殊 mount,泰洛科技股份有限公司,17,CCD輸出訊號,美規 歐規 彩色訊號 NTSC (30 frames/sec) PAL (25 frames/sec) Y/C (S-Video) Y/C (PAL) RGB RGB (PAL) 黑白訊號 RS170 (30 frames/sec) CCIR (25 fram
8、es/sec),泰洛科技股份有限公司,18,CCD Sensor種類,1CCD (Area) 3CCD (Area) 1CCD (Line) 解析度可到8192 pixels 3CCD (Line) 1CCD (TDI),泰洛科技股份有限公司,19,鏡頭基本觀念, 景深(Field of View) 視野(Field of View) 解析力(Resolution) 光圈(IRIS/Aperture)鏡頭收集光能力的量測 視角(View/angle) 焦距長(Focal length),泰洛科技股份有限公司,20,泰洛科技股份有限公司,21,鏡頭參數相互關係,光圈大小與景深成反比 鏡頭焦距與景
9、深成反比 視角愈廣,景深長 以對焦點為界,前方景深短,後方景深長,泰洛科技股份有限公司,22,CCTV鏡頭(一),F值:鏡頭最大光圈值 F值:焦距/有效口徑 F值係數:1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,C 係數愈小其透光量愈大,且前者為後者2倍 只要光圈值相同,不同焦距鏡頭其透光量亦相同 焦距與攝角(取得角度)成反比 焦距與倍率(成像大小)成正比,泰洛科技股份有限公司,23,CCTV鏡頭(二),固定焦距(f=6 f=100) 便宜 會隨工作距離不同,影像大小改變 可搭配延伸環,達到放大效果 有變焦鏡頭供選擇 工作距離很長(低倍率) 失真高(高倍率時) 可用不同濾鏡加強影像特徵,泰
10、洛科技股份有限公司,24,Telecentric鏡頭, 平行光輸入,沒有視角誤差 鏡頭大於實際FOV 同軸光輸入 (Light guide/LED/Lamp) 價錢較貴 低失真 體積小重量輕 工作距離固定 可另外選擇不同工作距離鏡頭 適合顯微放大應用,泰洛科技股份有限公司,25,35鏡頭, 鏡頭口徑大 可選購C-mount轉接環接C-mount攝影機 透光性較好,鏡頭較銳利 高解析CCD(2048pixel以上)適用,泰洛科技股份有限公司,26,顯微鏡頭, 1X、2X、5X、10X、20X、 50X、60X不同倍率供選擇 景深淺 工作距離短,泰洛科技股份有限公司,27,如何計算鏡頭視野?,泰洛
11、科技股份有限公司,28,何謂放大倍率?, 鏡頭放大倍率(光學倍率/主要放大倍率) 定義:感光元件大小和FOV的比例 Monitor放大倍率(9吋/14吋) 定義:Monitor影像對角線大小和感光元件對角線大小比例 系統全部放大倍率:主要放大倍率Monitor放大倍率,泰洛科技股份有限公司,29,Telecentric鏡頭放大倍率,倍率以相對CCD Sensor大小計算 工作距離固定(焦距不用調) 1FOV.(6.44.8 on1/2CCD) 2FOV.(3.22.4 on1/2CCD) 景深和倍率成反比,泰洛科技股份有限公司,30,如何使CCTV鏡頭作顯微放大, 用延伸環 使用加倍鏡(放在鏡
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