線掃描入門：怎麼選擇適合我的相機跟鏡頭？
許多客戶剛入門線掃描最常詢問的問題就是：如何選擇相機與鏡頭？
在執行專案時我們會收到幾項工廠的需求資訊：
1. 產品大小。
2. 瑕疵大小。
3. 一件產品的檢查時間(或是一天檢查幾件產品、一小時檢查幾件產品…)或是產線的流速。
4. 可容許的機台大小。
只要有以上四項資料，我們就可以初步決定出相機與鏡頭的規格，以下以實際案例來說明：
例：A工廠有一個AOI機台需求，產品大小是320mm x 320mm、90µm以上的瑕疵都要檢出，一片產品的拍攝時間是1.6秒，光機高度限制在600mm以內。
Step 1. 計算相機解析度
一般我們會希望瑕疵至少有3個像素的成像，因此以90µm的瑕疵來說，一個像素的大小就是30µm/pixel，這個就是機台設定的光學解析度。
接下來，我們要計算拍攝一片產品需要幾個像素。在這個案例中，我們需要的像素是(320mm x 1000)/30=10667個像素。
也就是說，我們的相機需要選擇解析度大於10667個像素的產品，因此12k、13k或16k相機都適用。
Step 2. 確認相機的線掃描頻率(Line rates)
當我們確定了相機的解析度後，要確認相機的速度。這時可以使用以下的算式：光學解析度 x 相機Line Rates=產線流速
工廠給我們拍攝一片產品的時間是1.6秒而產品大小是320mm，所以我們可以計算出流速 = 320mm/1.6s = 200mm/s。
代入公式：0.03mm/pixel x Line Rates = 200mm/s，故Line Rates = 6.666kHz，因此我們選擇的相機速度要大於6.7kHz。
這樣，我們就把相機的解析度與速度都確認好了。
Stpe 3. 確認鏡頭的倍率與焦距
我們已經確定了光學解析度是30µm/pixel，若選擇的相機的pixel size是5µm，則鏡頭倍率=5/30 = 0.16X。
鏡頭的焦距關係到鏡頭的物像間距離（Object to Imager，O/I）與工作距離，焦距越長，則O/I距離越遠。我們可從鏡頭廠商提供的查表，確認在0.16X下各焦距鏡頭的工作距離與O/I距離：
35mm鏡頭的O/I =332mm
55mm鏡頭的O/I =460mm
65mm鏡頭的O/I =570mm
90mm鏡頭的O/I =850mm
由於機台光機可容許的高度是600mm，所以焦距65mm以內的鏡頭都符合這個條件。但由於相機本身有厚度以及線材凸出的高度，選擇65mm的鏡頭可能會有風險，因此保險起見我們會選擇55mm的鏡頭。
[小訣竅]
一般來說，我們會優先選擇可用的最長焦距鏡頭，因為短焦的鏡頭兩側影像會有明顯暗角、形變與畫質下降，因此即使可以使用短焦鏡頭，也建議把它排除在選擇清單之外。
經由以上步驟，我們即可確定相機與鏡頭的基本規格。下一步，就可以帶著這個規格與光學元件的代理商討論樣品借測、或是實驗評估，進一步把細部規格確定下來，例如相機使用單線相機或是多線TDI相機，光源要白光或單色光或超高亮度，架構要同軸或是側光或是背光等等。
以上是本期分享的相機、鏡頭挑選小竅門，下一期我們將繼續為您介紹取得高精度影像的方法。如果您已經有了相機與鏡頭的規格，歡迎隨時聯繫我們進行免費評估。