在全体机器视觉系统中,镜头是图像采集部分的主要成像部件。由于受到全体系统的制约,以是机器视觉镜头选型的精确与否直接影响着全体机器视觉系统。镜头的基本功能便是实现光束变换,镜头的质量直影响到机器视觉系统的整体性能,合理地选择和安装镜头,是机器视觉系统设计的主要环节。
工业镜头选型须要确定的信息
1、是否须要用到远心镜头
2、是否须要用到滤光片
3、是否对镜头景深有哀求
4、镜头是否兼容相机芯片尺寸
5、镜头的接口是否和相机同等
6、镜头的最近事情间隔确认
7、镜头焦距的确认
8、镜头的畸变是否会影响到视觉检测
工业相机类型剖析
1、按焦距分类:定焦镜头、变焦镜头
定焦镜头:焦距固定,光圈可调,带聚焦微调,只有较小的事情间隔,视野范围随着间隔变革。
变焦工业镜头:焦距可以连续变革,尺寸比定焦镜头大,适宜物体变革,像本色量不如定焦镜头。
2、按镜头接口分类:C口、CS口
C接口是目前机器视觉系统中运用比较广泛的镜头接口之一,具有重量轻,体积小,经济多样等上风。
CS接口添加一个转接环即可变换成C接口上,C接口的法兰距是17.5mm。它们之间相差5mm。
3、分外镜头:显微镜头、微距镜头、远心镜头
显微镜头一样平常是指成像比例大于10:1的拍摄系统所用,但由于现在的摄像机的像元尺寸已经做到3微米以内,以是一样平常成像比例大于2:1时也会选用显微镜头。
微距镜头一样平常是指成像比例为2:1到1:4的范围内的分外设计的镜头。在对图像质量哀求不是很高的情形下,一样平常可采取在镜头和摄像机之间加近摄接圈的办法或在镜头前加近拍镜的办法达到放大成像的效果。
远心镜头紧张是为纠正传统镜头的视差而分外设计的镜头,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会随物距的变革而变革,这对被测物不在同一物面上的情形是非常主要的运用。
4、按不可见光:红外镜头、紫外镜头
一样平常镜头是针对可见光范围内的利用设计的,由于同一光学系统对不同波长的光芒折射率的不同,导致同一点发出的不同波长的光成像时不能会聚成一点而产生色差。常用镜头的消色差设计也是针对可见光范围的,紫外镜头和红外镜优等于专门针对紫外线和红外线进行设计的镜头。
工业相机参数剖析
1、焦距
焦距是指镜头的光学中央到成像面焦点的间隔,焦距是非决定拍摄的事情间隔成像大小、视场大小、景深大小,一样平常常用的镜头焦距为4mm、6mm、8mm、12mm、16mm、25mm、35mm、50mm、75mm。
2、光圈
光圈系数是镜头的主要内部参数,它便是镜头相对孔径的倒数,光圈系数的标称值数字越大,也就表示其实际光圈就越小。
光圈系数(F)=有效焦距(f)/通光孔径(D)
3、事情间隔
事情间隔指的是镜头第一个面到所需成像物体的间隔。它与视场大小成正比。
事情间隔/视野范围长边(或短边)=焦距f/CCD长边(或短边)
4、视场
视场指不雅观测物体的可视范围,也便是充满相机采集芯片的物理部分,对付镜头而言,可不雅观察到的视场跟镜头放大倍率及相机芯片选择有关。因此常日建议根据被不雅观察物体的尺寸,先确定所需的视场,再确定相机芯片尺寸及镜头放大倍率一样平常镜头视野范围比被测物稍大一点。
5、放大倍率
远心镜头放大倍率一样平常为定值,因此安装高度也是固定的,因此我们可以根据相机来选择我们须要的镜头,或者根据镜头来选择我们须要的相机。
光学倍率 = 芯片尺寸/视野大小
6、分辨率
镜头的分辨率是指在成像平面上1mm间距内能分辨开的黑白相间的线条对数,它的单位是“线对/毫米”。 分辨率越高的镜头,所拍摄的影像越清晰细腻,镜头的分辨率须要大于即是相机分辨率。
7、景深
镜头在垂直方向上能清晰成像的空间间隔,称为景深。在实际运用时,当须要大的景深无法知足时,可考虑减小光圈,增大曝光韶光或光源亮度来知足。
光圈越大,景深越小,光圈越小,景深越大;焦距越长,景深越小,焦距越短,景深越大;物距越长,景深越大,物距越短,景深越小。
8、畸变
镜头在成像时,图像会产生形变,叫做镜头的畸变。常日情形,拍摄的视场越大所用的镜头焦距越短畸变越大。在实际运用中若对拍摄图像哀求较高的可采取远心镜头,能很大程度的减小畸变。
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