工業(yè)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,其功能就是光學(xué)成像。鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的重要組件,對(duì)成像質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用,它對(duì)成像質(zhì)量的幾個(gè)最主要指標(biāo)都有影響,包括:分辨率、對(duì)比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多,而且質(zhì)量差異也非常大,但一般用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往對(duì)鏡頭的選擇重視不夠,導(dǎo)致不能得到理想的圖像,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)失敗。
工業(yè)鏡頭基本參數(shù)
1、視野(FOV)
圖像采集設(shè)備所能夠覆蓋的范圍,它可以是在監(jiān)視器上可以見到的范圍,也可以使設(shè)備所輸出的數(shù)字圖像所能覆蓋的最大范圍。
2、最大/最小工作距離(Work Distance)
從物鏡到被檢測(cè)物體的距離的范圍,小于最小工作距離大于最大工作距離系統(tǒng)均不能正確成像。
3、景深(Depth Of Field)
在某個(gè)調(diào)焦位置上,景深內(nèi)的物體都可以清晰成像。
4、畸變
幾何畸變指的是由于鏡頭方面的原因?qū)е碌膱D像范圍內(nèi)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。如枕形或桶形失真。
5、鏡頭接口
(1)C-MOUNT鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)接口之一,鏡頭的接口螺紋參數(shù):
公稱直徑:1
螺距:32牙
(2)CS-Mount是C-Mount的一個(gè)變種,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同,C-Mount是17.5mm,CS-Mount是12.5mm。
(3)C/CS能夠匹配的最大的圖像傳感器的尺寸不超過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值
光圈是一個(gè)用來控制鏡頭通光量裝置,它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小我們是用F值,如f1。4,f2,f2。8etc。
8、焦距
焦距是像方主面到像方焦點(diǎn)的距離。如16mm,25mm
工業(yè)鏡頭的視角焦距
工業(yè)鏡頭的視角、焦距焦距的大小決定著視場角的大小,焦距數(shù)值小,視場角大,所觀察的范圍也大,但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場角小,觀察范圍小,只要焦距 選擇合適,即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一一對(duì)應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該 充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要,還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長焦距鏡頭;如果看近距離大場面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。
1.焦距的計(jì)算:
鏡頭的焦距,視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下:
f=wL/W
f:鏡頭焦距
w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)
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(jì)算:
tg( ωH/2)=h/2f = W/L tg( ωV /2)=v /2f = H/L
ωH:水平視場角
ωV:垂直視場角
f:鏡頭的焦距
h:稍微大一些,一般1/2英寸到1英寸不等;傳統(tǒng)的135相機(jī)底片比當(dāng)前的一般感光芯片都 大,36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸),畫面對(duì)角線長度為43mm(1.7英寸),即是1.7英寸的,120中幅相機(jī),其感光面尺寸有三 種:45×60mm、60×60mm和90×60mm,可見畫幅更大。