视觉系统理解度测试 3
Q01关于有效照明选择的问题
视觉系统必须利用照明。根据照明的种类及安装方法，检测对象的成像效果（对比度）截然不同。
对于诸如（1）至（3）的工件，在以下3种视觉系统用典型照明（a）至（c）中，最合适的照明是哪一种？
请从A至C中选择正确的组合。
工件的种类
照明的种类
- （1）?（a）、（2）?（c）、（3）?（b）
- （1）?（c）、（2）?（b）、（3）?（a）
- （1）?（b）、（2）?（c）、（3）?（a）
正确答案是，C.（1）?（b）、（2）?（c）、（3）?（a）
Q02关于检测生产线速度求法的问题
使用视觉系统，对连续流来的膜片上的异物进行检测。
通过对需要检测的异物进行确认测试，得知在拍摄视野100 mm的条件下，可实施检测。此外，检测该视野所需的视觉系统时间为25 ms。请从下列选项中，选择可以在该条件下实现完整检测的最大生产线速度。
- 60 m/分钟
- 120 m/分钟
- 240 m/分钟
正确答案是，C.240 m/分钟
按照下面的公式，将拍摄视野除以处理时间，就能算出最大生产线速度。
最大生产线速度 ＝ 拍摄视野 ÷ 视觉系统时间
在该问题中
- 拍摄视野=100 mm角
- 视觉系统时间=25 ms=0.025秒
因此，最大生产线速度=100 mm÷0.025秒
=400 mm/秒
=240 m/秒
此外，视觉系统时间会根据视觉系统的能力及设定内容，发生巨大改变。根据上面的公式倒推，要支撑实际最大生产线速度，需要将视觉系统时间限制在一定范围内，事先求出该范围也是一个有效的方法。
Q03镜头的景深
“景深”，是指表示对象的拍摄图像可以在多大范围内成功对焦的特性。例如，在某条件下使用某镜头时，在镜头距离对象100 mm至105 mm的范围内可以成功对焦，则景深就是5 mm。景深越深，对焦越不容易模糊。
请从下列A至D的选项中，选择能够尽可能加深景深的正确条件组合。
- “选择长焦距（望远）镜头”＋“尽可能缩小光圈”
- “选择长焦距（望远）镜头”＋“尽可能开启光圈”
- “选择短焦距（广角）镜头”＋“尽可能缩小光圈”
- “选择短焦距（广角）镜头”＋“尽可能开启光圈”
正确答案是，C.“选择短焦距（广角）镜头”＋“尽可能缩小光圈”
焦距越短（广角）的镜头，越容易对焦；光圈缩得越小，越容易对焦。这是因为，焦距越短的广角镜头，对象移动所对应的CCD上入射光线角度越浅，成像范围变长；光圈缩得越小，源自镜头周围的入射光越少，在CCD上成像的点可以被进一步锁定。
Q04关于生产线速度和快门速度的问题
通常情况下，拍摄高速移动体时，为了避免移动目标物的轮廓模糊，会将快门速度设定为高速。另一方面，在拍摄诸如黑暗夜空中的星星等对象时，必须有充分的曝光时间，会将快门速度设定得较慢。
以视觉系统传感器视野100 mm（CCD尺寸：500像素 × 500像素*）的条件使用时，目标物以1000 mm/ 秒的速度通过。需要抑制焦点散景，拍摄尽可能明亮的图像时，哪种快门速度最理想呢？
*为了便于计算，设定了500像素 × 500像素，实际上并不存在该尺寸的CCD。
- 1/500秒
- 1/1000秒
- 1/10000秒
- 1/50000秒
正确答案是，C.1/10000秒
该问题的常识点，还能够用于数码单反相机的手动操作，请牢牢记住。
为了抑制焦点散景，快门速度越快越好，但太快就无法保障充足的曝光时间，使图像变暗。要消除焦点散景的影响，拍摄清晰的图像，就要根据目标物移动1像素的1/2的时间，将快门速度设定在该时间以内。这是因为，在移动1像素距离到一半时，就能完成曝光。
- 首先，求出1像素的1/2的尺寸。视野为100 mm（CCD尺寸：500像素 × 500像素）
100 mm ÷ 500像素 ÷ 2 ＝ 0.1 mm - 下面求移动0.1 mm的时间。
0.1 mm ÷ 1000 mm/秒 ＝ 0.0001秒 ＝ 1/10000秒
因此答案为C. 1/10000秒
