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工業(yè)鏡頭
閱讀�9216時間�2010-11-24 14:38:10

  工業(yè)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡�,其功能就是光學成像。鏡頭是機器視覺系統(tǒng)中的重要組件,對成像質量有著關鍵性的作用,它對成像質量的幾個最主要指標都有影響,包括:分辨�對比�、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁�,而且質量差異也非常大,但一般用戶在進行系統(tǒng)設計時往往對鏡頭的選擇重視不夠,導致不能得到理想的圖像,甚至導致系�(tǒng)開發(fā)失敗�

基本參數(shù)

  1、視�(FOV)

  圖像采集設備所能夠覆蓋的范�,它可以是在�(jiān)視器上可以見到的范圍,也可以使設備所輸出的數(shù)字圖像所能覆蓋的范圍�

  2�/最小工作距�(Work Distance)

  從物鏡到被檢測物體的距離的范圍,小于最小工作距離大于工作距離系�(tǒng)均不能正確成��

  3、景�(Depth Of Field)

  在某個調焦位置上,景深內的物體都可以清晰成像�

  4、畸�

  幾何畸變指的是由于鏡頭方面的原因導致的圖像范圍內不同位置上的放大率存在的差異。幾何畸變主要包括徑向畸變和切向畸變。如枕形或桶形失��

  5、鏡頭接�

  (1)C-MOUNT鏡頭的標準接口之一,鏡頭的接口螺紋參數(shù)�

  公稱直徑�

  螺距�32�

  (2)CS-Mount是C-Mount的一個變�,區(qū)別僅僅在于鏡頭定位面到圖像傳感器光敏面的距離的不�,C-Mount�17�5mm,CS-Mount�12�5mm�

  (3)C/CS能夠匹配的的圖像傳感器的尺寸不超�1"�

  6、成像面

  可以在鏡頭的像面上清晰成像的物方平面

  7、光圈與F�

  光圈是一個用來控制鏡頭通光量裝�,它通常是在鏡頭�。表達光圈大小我們是用F值,如f1�4,f2,f2�8etc�

  8、焦�

  焦距是像方主面到像方焦點的距�。如16mm�25mm

視角、焦�

  焦距的大小決定著視場角的大小,焦距數(shù)值小,視場角�,所觀察的范圍也大,但距離遠的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場角小,觀察范圍小,只要焦� 選擇合適,即便距離很遠的物體也可以看得清清楚�。由于焦距和視場角是一一對應的,一個確定的焦距就意味著一個確定的視場�,所以在選擇鏡頭焦距時,應該 充分考慮是觀測細節(jié)重要,還是有一個大的觀測范圍重要,如果要看細節(jié),就選擇長焦距鏡頭;如果看近距離大場�,就選擇小焦距的廣角鏡頭�

  1.焦距的計算:

  鏡頭的焦�,視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下:

  f=wL/W

  f:鏡頭焦距

  w:圖象的寬�(被攝物體在ccd靶面上成象寬�)

  W:被攝物體寬度

  L:被攝物體至鏡頭的距離

  高度可以類比�

  2.視場角的計�:

  tg� ωH/2)=h/2f = W/L tg� ωV /2)=v /2f = H/L

  ωH:水平視場�

  ωV:垂直視場�

  f:鏡頭的焦�

  h:攝像機靶面的水平寬度

  v:攝像機靶面的垂直高度

  W:可見物體寬度的一�

  H:可見物體高度的一�

  L:被攝物體至鏡頭的距離

  垂直視角可以類比�

安裝尺寸與接�

  所有的攝象機鏡頭均是螺紋口�,CCD攝象機的鏡頭安裝有兩種工�(yè)標準,即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相�,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同�

  C安裝�:從鏡頭安裝基準面到焦點的距離�17�526mm�

  C S安裝�:特種C安裝,此時應將攝象機前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準面到焦點的距離是12�5mm。如果要將一個C安裝座鏡頭安裝到一個C S安裝座攝象機上時,則需要加裝一�5mm厚的接圈�

  鏡頭的尺�

  以攝象機鏡頭尺寸分鏡頭可以分�1英寸�2�3英寸�1�2英寸�1�3英寸�1�4英寸�1�5英寸等規(guī)�,下面是一個簡單的芯片尺寸�(guī)格表:

工業(yè)鏡頭芯片尺寸

  攝像機鏡頭規(guī)格應視攝象機的C C D尺寸而定,兩者應相對應。大�:

  � 攝像機的C C D靶面大小�1�2英寸�,鏡頭應�1�2英寸�

  � 攝像機的C CD靶面大小�1�3英寸�,鏡頭應�1�3英寸�

  � 攝像機的C C D靶面大小�1�4英寸�,鏡頭應�1�4英寸�

  如果鏡頭尺寸比攝像機C C D靶面尺寸大時,將使圖像視野比鏡頭視野�,即不能很好地利用鏡頭的視野;如果鏡頭尺寸比攝像機C C D靶面尺寸小時,將�(fā)生“隧道效應�,即圖像有圓形的黑框,像在隧道里拍的一��

  �(jiān)控相機一般都比較�,甚至小�1/3英寸;工�(yè)相機稍微大一�,一�1/2英寸�1英寸不等;傳�(tǒng)�135相機底片比當前的一般感光芯片都 大,36mm×24mm�1.4英寸×0.9英寸�,畫面對角線長度�43mm�1.7英寸),即是1.7英寸��120中幅相機,其感光面尺寸有� �:45×60mm�60×60mm�90×60mm,可見畫幅更��

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