线扫镜头在色选行业中的应用

 导读：色选，顾名思义就是根据待测物光学特性的差异，利用机器视觉系统将待测物料按表面特征自动分离出来的设备。这类设备被广泛用于散体物料或包装工业品的分拣、食品分级或检测等领域。今天就来谈谈光学镜头在色选设备中起到什么作用。

   先简单说说原理，以农副大米除杂为例，如图1所示，大米从入料口进入，经过溜槽进入检测区，相机进行实时采集图，经过图像识别，通过颜色区分正常大米、异色大米和杂质物，并实时控制空气喷嘴将异色大米和杂质物与正常大米分离。总的来说，色选机是一种集光、机、电、气动等技术于一体的现代化、高科技粮食加工设备。

下面来明确色选机的主要技术指标：

（1）处理速度

即单位时间可处理的物料数量，影响这个指标的主要因素是伺服系统的运动速度、视觉系统的图像处理能力、传送带的最高速度等。

（2）色选精度

色选精度是指从混合料中分离出特征物占总特征物的比例，反映了色选机的准确率，这个参数的主要受图像系统的识别精度、伺服系统分离原料时的准确度、传送带运行速度所影响。

（3）带出比

带出比是指色选机选出的特征物与非特征物数量之比。带出比的高低是可以调节的，主要依靠调节执行器的通电时间来完成带出比的调节，影响因素主要是机械方面的精度。

   首先说处理速度，单看视觉部分，要获得更高的分拣速度，就需要镜头有足够大的光圈，可以通过减小相机曝光时间来获得更大帧率，因此单位时间内进到镜头的光必须要足够多的才能在较短的曝光时间得到满足光照的图像；其次，根据待测物的光学属性不同，合理的分配光源亮度和颜色也可以提升分拣效率。

   最后是色选的精度，这一点主要体现在镜头、相机在颜色识别方面的能力强弱。很明显，对于要分离颜色差别很小的两个物体，镜头的色差必须很小，锐度要更高。这类镜头主要用于筛选尺寸比较大的物体，所以分辨率的要求相对较低，只需在低频下有较高的的对比度即可。其次是相机方面，使用彩色相机，需要相机的色彩还原度高、响应频谱宽、像元尺寸大。

   针对色选行业的特殊需求，DZO东正光学开发出LM系列线扫描镜头。经过测试，使用LM5022A（50mm焦距，F2.2光圈）结合2K/4K/8K线扫相机进行色选操作能够达到优异的检测效果，这款镜头具有优秀的色彩识别能力，图像的还原度高，镜头光圈大，十分适合于高速拍摄。