[海康发布230万像素CMOS工业相机,千兆以太网口,MV,CA023,10GM1

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海康发布230万像素CMOS工业相机 千兆以太网口 MV-CA023-10GM MV-CA023-10GC 海康工业镜头的物理参数介绍 海康工业相机总代理

MV-CA023-10GM/GC

海康230万像素1/1.2" CMOS 千兆以太网工业相机

海康230万像素CMOS工业相机 千兆以太网口 MV-CA023-10GM MV-CA023-10GC功能特性

千兆以太网接口提供了1Gbps带宽,无需中继传输距离可到100m

128MB板上缓存,可缓存多张图片,用于突发传输或者重传

支持自动曝光控制、用户自定义查找表LUT、Gamma校正等

可使用硬触发或者软触发的方式来完成多台相机或者相机与外部设备之间的同步。同时可以配合不同的曝光模式完成相机成像采集。

彩色相机植入优异的图像插值算法,更好的颜色还原,并且支持自动白平衡

兼容GigE Vision协议V1.2,无缝链接第三方软件;

订货型号

MV-CA023-10GM 黑白相机

MV-CA023-10GC 彩色相机

海康光学镜头物理参数介绍

1.4 分辨率

分辨率是衡量镜头成像清晰度的一个重要的参数。

通常,分辨率由频率决定,而频率则通过每毫米线对数(lp/mm)来测量,但镜头的分辨率不是一个数值。交替的黑白方形之间的关系通常被称为线对。在给定的分辨率下,将两个方形显示为单独实体的能力取决于灰度等级。方形之间的灰度距离以及空间越大(如下图所示),解析方形的能力就越强。这种灰度分离被称为对比度(在指定频率下)。给定的空间频率以lp/mm为单位。因此,在比较镜头以及确定给定传感器和应用的jia选择,以lp/mm为单位计算分辨率非常有用。

传感器是计算系统分辨率的起点。从传感器开始,更容易确定可满足传感器或其他应用需求所需的镜头性能。传感器可解析的频率,奈奎斯特频率,实际是两个像素或一个线对。

下表显示了与某些常用传感器上看到的像素大小关联的奈奎斯特极限。传感器的分辨率(图像空间分辨率)可以通过以下公式 计算:将像素大小(μm)乘以2(创建对),然后将乘积除以1000以转换mm :

传感器分辨率(lp/mm)=图像空间分辨率(lp/mm)=1000/2×像素大小(μm)

像素较大的传感器的极限分辨率较低。像素较小的传感器的极限分辨率较高。传感器尺寸是指相机传感器有效区域的大小,通常由传感器格式大小指定。但是,准确的传感器比例会因宽高比而有异,而且标称传感器格式应该仅用作指导,特别是针对远心镜头和高放大倍率物镜。传感器尺寸可以直接根据像素大小和传感器上的活动像素数计算。

水平传感器尺寸(mm)=[(水平像素大小,μm)×(活动水平像素数)]/1000μm/mm

垂直传感器尺寸(mm)=[(垂直像素大小,μm)×(活动垂直像素数)]/1000μm/mm

一般来说镜头成像会有物方和像方,那么镜头的分辨率也就分为物方分辨率和像方分辨率,一般镜头和相机匹配都是看像方分辨率和像素大小,视觉检测评估都是在说物方分辨率。这两个分辨率之间的关系是什么呢?

物体空间分辨率(lp/mm)=图像空间分辨率(lp/mm)×X

一般来说,在开发应用程序时,系统的分辨率要求并未以lp/mm给定,而是以μm或英寸给定。有两种转换方式:

物体空间分辨率(μm)=1000(μm/mm)/[2×物体空间分辨率(lp/mm)]

或物体空间分辨率(μm)=像素大小(μm)/系统的放大倍率

海康230万像素CMOS工业相机 千兆以太网口 MV-CA023-10GM MV-CA023-10GC产品尺寸图:

海康230万像素CMOS工业相机 千兆以太网口 MV-CA023-10GM MV-CA023-10GC详细技术参数:

MV-CA023-10GCMV-CA023-10GM

型号

型号 MV-CA023-10GM

名称 230万像素 1/1.2" CMOS千兆以太网工业相机

相机

传感器类型 1/1.2” 全局快门 CMOS

分辨率 1920*1200

像元尺寸 5.86μm×5.86μm

帧频 30fps@1920×1200 Mono8

动态范围 >70dB

信噪比 >40dB

增益范围 0-20dB

曝光时间范围 26μs-0.1sec

快门模式 全局快门,支持自动曝光、手动曝光、一键曝光等模式

数据接口 Gigabit Ethernet

数字I/O 光耦隔离 输入1路,输出1路,双向可配置非隔离I/O 1路

缓存容量 128MB帧缓存

数据格式 Mono 8/10/10p/12/12p

一般规范

供电及功耗 <3W@12VDC,电压范围5~15V,支持PoE

温度 工作温度0~50℃,储藏温度-30~70℃

尺寸 29mm×29mm×42mm

重量 约68g

镜头接口 C-Mount

软件 MVS或者第三方支持GigE Vision协议软件

操作系统 Windows XP/7/8 32/64bits

兼容 GigE Vision

CE,FCC,RoHS

1.5 对比度(锐度)

对比度描述在给定的物体分辨率下,黑色与白色的区分程度。要使图像看起来轮廓分明,黑色细节需要显示为黑色,白色细节必须显示为白色(如下图)。黑色和白色信息越趋向于中间灰色,该频率下的对比度越低。明暗线条之间的强度差异越大,对比度越高。

从图中可以看到从黑色过渡为白色是高对比度,中间灰色则表明对比度较低。

可根据以下公式对给定频率下的对比度进行计算。其中,Imax是强度(如果使用了相机,通常会采用像素灰度值),Imin是强度:

%Contrast=[(Imax-Imin)/(Imax+Imin)]×100

一个镜头的对比度(锐度)的大小,直接决定了视觉轮廓检测时,边界特征的区分。一般视觉轮廓检测都是用背光照明的方式来拍摄物体,对比度的高低直接决定了图像算法对边缘轮廓提取的,它终决定了输出结果的。

1.6 光圈(F#)/数值孔径(N.A)

镜头上的F/#设置可控制多项镜头参数:总体光通量、景深以及在给定分辨率下产生对比度的能力。从根本上说,F/#是镜头的有效焦距(EFL)与有效孔径直径(DEP)之间的比率:

F/#=EFL/ DEP

典型的F/#值有 F/1.0、F/1.4、F/2.0、F/2.8、F/4.0、F/5.6、F/8.0、F/11.0、F/16.0、F/22.0 等。F/#值每增加,入射光线便会减少二分之一。如下图所示。

大多数镜头都通过转动光圈调节圈,进而开合内部的虹彩光圈来设置F/#。调节圈上标记的数字表示光通量及其关联的孔径直径。这些数字经常以 21/2 的倍数增加。以21/2 位系数增加 F/#会使孔径区域减半,有效地以2为系数来降低镜头的光通量。 F/#更低的镜头被认为速度更快,而且允许更多光线通过系统,而 F/#更高的镜头被认为速度较慢,并且光通量更少。

下表显示了25mm焦距镜头的F/#、孔径直径和有效开口尺寸的示例。当设置从F/1更改为F/2,然后再从F/4更改为F/8时,每个间隔的镜头孔径会对半缩小。这描述了与镜头 F/#增加关联的通量减少。

光圈除了对镜头成像像面亮度有直接关系以外,它本身和图像对比度、分辨率、景深都有密切关系。我们在调整镜头光圈的时候要综合考虑它对整个图像的影响。具体来说, F/#与理论分辨率和对比度极限以及景深(DOF)和镜头焦深直接相关。此外,它还会影响镜头设计的像差。随着像素大小继续减小, F/#将成为限制系统性能的重要的因素,因为它与景深和分辨率成反比。在计算工作F/#的方程式中,X代表物镜的近轴放大倍率(图像与物体高度的比例)。注意,X越接近0(物体越接近无限远),工作距离F/#越接近无限F/#。在工作距离较小的情况下,尤其要谨记F/#随工作距离更改而改变。

方程式 “F/#=EFL/ DEP ”中的F/#是在无限的工作距离下定义的,其中放大倍率实际上为0,从这个意义上来讲, F/#的定义是受限的。在大多数机器视觉应用中,物体与镜头的长度大大短于无线距离,而且以下方程式中将F/#更准确的表示为工作F/#。

( F/#)w=(1+│m│)× F/#

数值孔径(NA)和F#一样,都是描述镜头光圈的一种方式。从镜头锥形角或数值孔径(NA)的角度来谈论总体光通量往往更加简单。镜头的数值孔径定义为图像空间中边缘光线角的正弦。(如下图所示)

F/#和数值孔径NA的关系式:

NA=1/[2×(F/#)]

下表显示了镜头的典型F/#布局(后续每个数字都以21/2为系数增加)及其与数值孔径的关系。

显微镜中尤其经常标注数值孔径,而不是F/#,但为显微镜物镜指定的数值孔径值是在物体空间中指定的,因为在该处更容易进行光收集。另外一个情况是,无限共轭可以被认为是相反的机器视觉物镜(聚焦于无穷远)。

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