工业镜头主要参数
主要考虑参数有景深、视场(FOV)、工作距离(WD)、镜头放大倍数、焦距、光圈、靶面、接口。

工业镜头主要参数

主要考虑参数有景深、视场(FOV)、工作距离(WD)、镜头放大倍数、焦距、光圈、靶面、接口。

焦距

焦距(常用f表示)决定视场角的大小,焦距小,视场角大;焦距大,视场角小。

视场角大小和CCD传感器尺寸和镜头焦距有关:

水平视场角 = 2 × arctan(w / 2f);

垂直视场角 = 2 × arctan(h / 2f);

视场角 = 2 × arctan(d / 2f);

w为CCD的宽,h为CCD的高,d为CCD对角线长。

光阑 diaphragm

又称光圈(光圈的硬件设备)。镜头中用于调节并控制入射光通量。要注意区分普通所述的光圈是指光圈系数(即光圈大小)还是指光阑。

光圈起到下列作用:

1、限制由镜头进入的光通量,调节影像的亮度;

2、减少镜头的残留像差,提高解像力;

3、变换景深;

4、使画面中心部和边缘部的光量均匀。

光阑系数

即光圈系数,简称光圈,用F表示,以镜头焦距f和通光孔径D的比值衡量。每个镜头都会标明最大F值,例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系,F值越小,光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等,其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一数值是后一数值的根号2倍,因此光圈指数越小,则通光孔径越大,成像靶面上的照度也就越大。

靶面

每种机器视觉镜头都只能兼容芯片不超过一定尺寸的相机。因此选择机器视觉镜头时一定要先确定工业相机的芯片尺寸,为了保证整幅图像的质量,机器视觉镜头的最大适配芯片尺寸必须大于与之配套的芯片尺寸,否则会引起严重的畸变和相差。

接口

机器视觉镜头接口和相机接口都分为C、CS、F和其他更大尺寸的接口类型。相机和镜头是互补的,即C接口的相机只能用C接口的镜头。

工作距离、视场

焦距f = WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)
视场FOV ( H or V) = WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f
视场FOV( H or V) = 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率
工作距离WD = f(焦距)× 靶面尺寸/FOV( H or V)
光学倍率 = 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)

 

景深

焦距越短,景深越大;光圈越小,景深越大;镜头离物体的距离越远,景深越大;小光圈和良好的光线使聚焦更简单,但是小光圈会丧失物体的精细结构。相机芯片像元越大景深越大。

光谱特性

光学镜头的光谱特性主要指光学镜头对各波段光线的透过率特性。在部分机器视觉应用系统中,要求图像的颜色应与成像目标的颜色具有较高的一致性。因此希望各波段透过光学镜头时,除在总强度上有一定损失外,其光谱组成并不发生改变。 影响光学镜头光谱特性的主要因素为:膜层的干涉特性和玻璃材料的吸收特性。在机器视觉系统中,为了充分利用镜头的分辨率,镜头的光谱特性应与使用条件相匹配。即:要求镜头最高分辨率的光线应与照明波长、CCD器件接受波长相匹配,并使光学镜头对该波长的光线透过率尽可能的提高。

 

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全部评论 1

你搞错了,工作距离WD=f*FOV/靶面尺寸

2023-09-07 09:36:03 江苏省
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