视场角与焦距:通过系统要求的视场角可以找到对应焦距的镜头,而通过系统提供的分辨率和相机的像元等参数,可以利用基本的几何光学原理计算出合适的系统焦距。下面来看一个实际的镜头选型的例子:为视觉检测系统选择镜头,已知条件是:相机靶面为2/3”,像元尺寸为6.45um x6.45um ,C-mount,工作距离大于200mm,系统分辨率为0.05mm, 光源采用白色LED光源。因为采用白色光源,所以肯定是普通的可见光镜头;工作距离不变,分辨率固定,可以知道镜头是定焦镜头;相机的Nyquist频率为:1000/(2x6.45)=77.5,所选用的镜头分辨率应该不小于77.5lp/mm,这样才能保证系统分辨率很佳;工作焦距计算:镜头放大倍数为M=6.45/(0.05X1000)=0.13,焦距=工作距离*放大倍数/(放大倍数+1)=23mm,选择25mm焦距的镜头;根据以上说明,我们选择的镜头是:2/3”, C-mount,焦距为25mm,分辨率在80-100lp/mm的工业镜头。工业镜头的类型:变倍工业镜头。厦门高清电影镜头定制价格
工业镜头:分像镜头:如果前镜使用广角镜头(6.5mm),侧镜使用狭角镜头(75mm),就构成一个双焦镜头,与之相连的摄像机可以同时看到同一场景的广角和狭角的图像。在左右分割时,每个镜头的水平视场都变为正常情况下的1/2(每个镜头只能使用传感器的一半宽度)。将分像镜头旋转90°,可以得到上下分割的图像。双焦镜头在监视器上形成的图像是倒转的,因此需要将摄像机倒转过来安装。三向光学分像镜头可以同时观察三个不同的场景。三分镜头主要用于观察丁字型走廊,但是也可以作其它用途。使用三分镜头,可以同时观察三个不同的场景(放大倍数可以相同,也可以不同),而这三个场景是显示在同一监视器上。这样,我们就节省了两只摄像机、两台监视器和一只画面分割器。每个场景占据在监视器屏幕的1/3面积。镜头上的可调光学器件允许分别调节三个物镜的仰角,以适用长短不同的走廊需要(长走廊镜头接近水平,短走廊需要镜头略微冲下)。与双分镜头一样,摄像机也要倒转安装。厦门高清电影镜头定制价格工业镜头的作用:在机器视觉系统中,工业镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光敏面上。
工业镜头的基本参数:视场:指观测物体的可视范围,也就是充满相机采集芯片的物体部分。工作距离:指从镜头前部到受检验物体的距离。即清晰成像的表面距离。分辨率:图像系统可以测到的受检验物体上的很小可分辨特征尺寸。在多数情况下,视野越小,分辨率越好。景深:物体离很佳焦点较近或较远时,镜头保持所需分辨率的能力。感光芯片尺寸:相机感光芯片的有效区域尺寸,一般指水平尺寸。这个参数对于决定合适的镜头缩放比例以获取想要的视场非常重要。镜头主要缩放比例(PMAG) 由感光芯片的尺寸和视场的比率来定义。虽然基本参数包括感光芯片的尺寸和视场,但PMAG却不属于基本参数。
工业镜头选择:不同工业镜头的成像质量有着有着千差万别, 就算是同一类型的工业镜头也是如此,这主要是由于材质、加工精度和镜片结构的不同等因素造成的,同时也导致不同档次的工业镜头镜头价格从几百元到几万元的巨大差异。比较有名的如四片三组式天塞镜头、六片四组式双高斯镜头。对于镜头设计及生产厂家,一般用光学传递函数OTF来综合评价镜头成像质量,光学系统传递的是亮度沿空间分布的信息,光学系统在传递被摄景物信息时,被传递之各空间频率的正弦波信号,其调制度和位相在成实际像时的变化,均为空间频率的函数,此函数称为光学传递函数。OTF一般由调制传递函数MTF与位相传递函数PTF两部分组成。工业镜头选型要点:机器视觉镜头的芯片尺寸。
工业镜头的光圈,F值:光圈的主要作用是通过控制镜头光量的大小满足成像所需的合适照度。光圈越大,靶面成像照度越大,摄像机输出信号强度越大,信噪比越高。可以理解,通光孔径越大,通过的光量越大;但我们关心的是到达芯片的光量,而焦距越长,意味着芯片离镜头中心越远,相应的光就越弱,所以,标准光圈大小的参数应该与两个变量有关,孔径,焦距。光圈系数,即F值即是用来表征光圈的大小的参数。它等于镜头焦距f和通光孔径D之比。光通量与F值的平方成反比关系,F值越小,光通量越大。F值的规律是后一个值正好是前一个数值的√2 倍,所以,光圈调大一挡,光量减少2倍。常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。工业镜头由于材质、加工精度和镜片结构的不同等因素,导致不同档次的工业镜头镜头价格差异。厦门高清电影镜头定制价格
工业镜头的应用:电动变焦镜头。厦门高清电影镜头定制价格
工业镜头各参数间的相互影响关系:一支好的工业镜头,在分辨率、明锐度、景深等方面都有很好的体现,对各种像差的校正也比较好,但同时其价格也会几倍甚至上百倍的提高。如果我们掌握一些规律和经验,就可以使用同档次的工业镜头达到更好的效果。焦距大小的影响情况:焦距越小,景深越大,焦距越小,畸变越大,焦距越小,渐晕现象越严重,使像差边缘的照度降低。光圈大小的影响情况:光圈越大,图像亮度越高,光圈越大,景深越小,光圈越大,分辨率越高。像场与边缘:一般像场中心较边缘分辨率高,一般像场中心较边缘光场照度高。光波长度的影响。厦门高清电影镜头定制价格