工业相机镜头的基本参数介绍

时间：2011-08-03 17:13 作者：赛微编辑来源：赛微编辑

工业相机镜头的接口

物镜的接口尺寸是有国际标准的，共有三种接口型式，即F型、C型、CS型。F型接口是通用型接口，一般适用于焦距大于25mm的镜头；而当物镜的焦距约小于25mm时，因物镜的尺寸不大，便采用C型或CS型接口。

C接口和CS接口的区别：

C与CS接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同，C型接口此距离为17.5mm., CS型接口此距离为12.5mm.。

C型镜头与C型摄像机，CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用。CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。

工业相机镜头的基本参数

视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围) ：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。（视场范围是选型中必须要了解的）。

工作距离(Working Distance,即WD)：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（选型必须要了解的问题，工作距离是否可调？包括是否有安装空间等）

分辨率：图像系统可以测到的受检验物体上的最小可分辨特征尺寸。在多数情况下，视野越小，分辨率越好。

景深(Depth of view，即DOF)：物体离最佳焦点较近或较远时，镜头保持所需分辨率的能力

图1: 镜头基本参数示意图

工业相机镜头的其他参数

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。

焦距（f）焦距：是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。（需要记住的公式）

f={工作距离/视野范围长边（或短边）}X CCD长边（或短）

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；

失真（distortion）：（衡量镜头性能的指标之一）又称畸变，指被摄物平面内的主轴外直线，经光学系统成像后变为曲线，则此光学系统的成像误差称为畸变。畸变像差只影响影像的几何形状，而不影响影像的清晰度。

光圈与F值：光圈是一个用来控制镜头通光量装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用F值，如f1。4，f2，f2。8 etc

以上就是工业相机镜头的基本参数，希望能对大家有所帮助

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单反镜头知识

单反相机镜头知识镜头的名称中都会标明镜头的焦距和口径，并刻在该镜头的镜圈上，可见焦距和口径是镜头的重要性能指标。而光圈在控制曝光量时具有重要的作用。因此，有必要先来了解一下镜头的焦距、口径和光圈。一、焦距镜头的焦距（Focal Length），从实用的角度可以理解为：镜头中心至胶片平面的距离。理论上的定义为：无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。现代135相机镜头的焦距变化幅度从6mm至2000mm，常用焦距段为15mm至600mm。对画幅相同的相机来说，面对同样的被摄体，镜头焦距变化所带来的成像效果变化可以归纳为以下两条规律： 1、镜头焦距与视角成反比。焦距长，视角小，意味着能远距离摄取较大的景物；焦距短，视角大，意味着能近距离摄取范围较广的景物。 2、镜头焦距与景深成反比。焦距长，景深小，意味着前后景物的清晰范围小；焦距短，景深大，意味着前后景物的清晰范围大。景深表示纵深景物的影像清晰度，是摄影中的重要理论和实践问题，我们将在第几章详细介绍。二、口径镜头的口径又称为绝对口径、有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径的大小用口径系数F表示，F=镜头焦距/最大光孔直径，也可以用F系数的倒数表示，如F2.8或1∶2.8。F越小，表示口径越大。对于变焦镜头，我们会看到F3.5-5.6这样的表示方法，这两个数值分别是镜头广角端和长焦端的最大光圈。镜头的口径越大，实用价值越大。大口径镜头的优点主要有：便于在暗弱光线下手持相机利用现场光拍摄；便于摄取小景深效果，使画面虚实结合；便于使用较高的快门速度凝固动体。但大口径镜头的制造工艺复杂，因而口径越大，镜头也越大，价格也越高。通常口径大一至半档，价格翻一至数倍。如佳能EF 50mm F1.8约700元，EF 50mm F1.4 USM约3000元，EF 50mm F1.2 L USM就要上万元了。三、光圈光圈（Aperture）又称为相对口径，是镜头中由若干金属薄片组成、可调节大小的进光孔。

工业相机镜头的基础知识20160727

工业相机镜头的基础知识 1、工业镜头的接口物镜的接口尺寸是有国际标准的，共有三种接口型式，即F型、C型、CS型。F型接口是通用型接口，一般适用于焦距大于25mm的镜头；而当物镜的焦距约小于25mm时，因物镜的尺寸不大，便采用C型或CS型接口。 C接口和CS接口的区别 ?C与CS接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同，C型接口此距离为17.5mm., CS型接口此距离为12.5mm.。?C型镜头与C型摄像机，CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个 5mm的C/CS转接环可以配合使用。CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。 2、工业镜头的基本参数视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围) ：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。（视场范围是选型中必须要了解的）工作距离(Working Distance,即WD):

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（选型必须要了解的问题，工作距离是否可调？包括是否有安装空间等）分辨率：图像系统可以测到的受检验物体上的最小可分辨特征尺寸。在多数情况下，视野越小，分辨率越好。§ 景深 (Depth of view，即DOF)：物体离最佳焦点较近或较远时，镜头保持所需分辨率的能力（需要了解客户对景深是否有特殊要求？）

图1:镜头基本参数示意图感光芯片尺寸：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。焦距（f）焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。（需要记住的公式） f={工作距离/视野范围长边（或短边）}X CCD长边（或短）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；

工业镜头概况

工业镜头 1. 定义：镜头是集聚光线，使成像单元能获得清晰影像的结构。 ? 工业镜头的接口 – C 型： C 型接口镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD 光电感应器应处的位置）的距离为17.5mm – CS 型： CS 型接口此距离为12.5mm. CS 型镜头与CS 型摄像机可以配合使用。C 型镜头与CS 型摄像机之间增加一个 5mm 的C/CS 转接环可以配合使用。CS 型镜头与C 型摄像机无法配合使用。 – F 型：通用型接口，一般适用于焦距大于25mm 的镜头接圈 2. 分类：根据有效像场的大小划分把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 C 型口与CS 型口区别

根据焦距分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式——牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用镜头和摄像机之间的接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。 ●C接口和CS接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸－32UN英制螺纹连接口，C型接口和CS型接口的螺纹连接是一样的，区别在于C型接口的后截距为17.5mm，CS型接口的后截距为12.5mm。所以CS型接口的摄像机可以和C口及 CS口的镜头连接使用，只是使用C口镜头时需要加一个5mm的接圈；C型接口的摄像机不能用CS口的镜头。 ●F接口镜头是尼康镜头的接口标准，所以又称尼康口，也是工业摄像机中常用的类型，一般摄像机靶面大于1英寸时需用F口的镜头。 ●V接口镜头是著名的专业镜头品牌施奈德镜头所主要使用的标准，一般也用于摄像机靶面较大或特殊用途的镜头。 3.技术参数: ?视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围) ：指观测物体的可视范围，

工业摄像头选用简述

工业摄像头选用简述 1、精度要求与工业摄像头分辨率虽然现在网上随处可见诸如怎么选择工业摄像头的这些文章，但感觉还是比较零碎，各执一词，维视图像根据这多的工业项目经验，总结了一些简单实用的方法，现描述给大家，希望对大家在工业摄像头（至于这里说的工业摄像头和我们的工业相机有什么区别，维视图像已在其北京公司官网上做过详细论述，这里就不多讲了）的选择上有一些实际的帮助。 MV-E系列工业数字摄像头当我们面对一个新的项目，首先要考虑选用什么样的工业摄像头。而在考虑选用哪一款工业摄像头时，则先要考虑的是分辨率，这是因为工业摄像头的分辨率会直接影响到整个机器视觉系统的计算精度。而衡量系统精度的标准，就是我们常常听到的像素值――CCD芯片上像素所对应的实际长度。像素值的计算公式如下：像素值（X方向）＝视野范围（X方向）÷ CCD芯片像素数量（X方向）像素值（Y方向）＝视野范围（Y方向）÷ CCD芯片像素数量（Y方向）这个像素值越小，系统的计算精度就越高。回来本小节的中心问题上来：对于一个有具体精度要求的项目，该如何确定相机的分辨率为多少才适合？计算相机分辨率的公式如下：分辨率（X方向）＝视野范围（X方向）÷理论像素值（X方向）分辨率（Y方向）＝视野范围（Y方向）÷理论像素值（Y方向）理论像素值指的是，根据项目精度的要求，通过推算得出的像素值在理论上所应该达到的数值。即像素值只有达到这一数值，才能确保系统的计算精度符合要求。为了让大家容易理解，我们以一个实际项目为例。现在有客户要用我们的机器视觉系统

测量某一种工件上小孔的间距，该工件大小为50×40MM，测量精度要求达到0.1MM。由以上条件，我们可以将0.1MM假定为理论像素值（有关理论像素值的推算，另题讨论）。也就是说，只要像素值能达到0.1MM，我们就可以肯定这个项目在测量精度方面能够满足客户的要求。根据上面计算相机分辨率的公式： 50（X方向视野范围）÷ 0.1（X方向理论像素值）＝ 500（X方向分辨率） 40（Y方向视野范围）÷ 0.1（Y方向理论像素值）＝ 400（Y方向分辨率）通过上面的计算我们知道，只要相机的分辨率高于500×400，就是适合此项目的相机，比如MV-EM040M这款相机的分辨率是640×480便能适合这个例子的精度要求。 2、速度要求与工业摄像头成像速度及快门速度匹配除了精度要求外，速度上的要求也是我们常常要面对的问题之一。系统速度的快慢取决于整个视觉系统运行的时间，包括两部分：成像时间、运算时间。成像时间，指从系统收到外来触发信号起，到图像到达计算机内存为止；运算时间，指从图像到达计算机内存起，到系统输出运算结果为止。通过《工业相机硬件的基本构成及技术参数》的讨论，我们已经知道，标准CCD摄像头是以一个固定速度，在不间断地拍照。CCIR格式的相机，CCD芯片的成像时间大约需要40毫秒。也就是说，系统至少要等40毫秒的时间（等待摄像头的扫描指针回到CCD的起始点），才能对系统所要的图像进行“拍照”。因此，如果普通标准工业摄像头的成像时间，不能达到我们系统速度要求的时候。我们就要考虑选用，具有“异步拍照”功能的工业摄像头――随时能够终止当前扫描，并将指针重置到CCD起始位置。 MV系列工业模拟相机除了使用“板卡触发”功能及“异步拍照”功能，可以缩短成像时间外。还可以提高相机的快门速度，即缩短CCD芯片图像获取的时间。一般相机快门速度的缺省值为自动模式，如有特殊需要，可在相机里手动设置快门速度。最高可达万分之一秒。不过，在提高快门速度的同时，相应地要加强光源的亮度。近几年市场上的工业数字摄像头技术已非常成熟，USB2.0\USB3.0\GigE千兆网\1394

CCD-工业相机镜头的参数与选型

在机器视觉系统中,工业相机镜头通常与光源、相机一起构成一个完整的图像采集系统，因此工业相机镜头的选择受到整个系统要求的制约。下面成都西旺为您讲解工业相机镜头的参数与选型：一、工业相机镜头主要参数： 1.焦距(FocalLength) 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大;焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris)用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔径为5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(SensorSize) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(Depth ofField,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小;距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7.工作距离(Workingdistance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8.视野范围(Field ofView,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。

摄像机和镜头的基本知识..

1. 相机基础知识按感光器件类型可分为2大类,CCD器件和CMOS器件 CCD CMOS 设计单一感光器,集中统一放大每个感光器连接放大器灵敏度同样面积下,感光开口小灵敏度底成本线路品质影响程度高,成本高CMOS整合集成,成本低解析度连接复杂度低,解析度高新技术解析度高噪点比单一放大,噪声低放大器多,特性不一致,噪点高功耗比需外加电压,功耗高直接放大,功耗低按用处分类可分为视觉相机和安防监控相机两大类机器视觉安防监控触发采集模式含有触发采集接口无触发采集接口分辨率从高到低都有, 很丰富一般较低程序接口有完善的程序开发库, 尤其对图像捕捉功能支持很齐全一般只有连续视频捕捉功能价格贵很便宜数据传输接口各种类型都有: USB, 千兆以太网, Cameralink, 1394 目前以模拟接口为主, 数字接口较少按感光单元排列方法分为线阵扫描相机和面阵扫描相机线阵相机面阵相机结构特点结构简单, 在同等分辨率下的成本较低结构复杂,在同等条件下成本高

应用场合匀速运动的物体,如工业流水线可以使静止的, 也可以是运动的分辨率512, 2K, 4K/行640x480, 800x600, 1024x768, ...2048x1536或者更高光源光源只需要一窄条,这个画面比较均匀, 能在低照度下工作整个面的光源较难做到均匀,照度要求高彩色相机形式三线CCD,或者棱镜分光彩色滤光膜, bayer算法按彩色形成方式:

2: 镜头基础知识镜头外形机器视觉常用定焦镜头，并且都是手动调整光圈，一般不允许自动调整光圈，镜头上有调焦和调光圈两个环，为了防止误碰动，工业镜头的两个环都有锁定螺丝。注意调焦环不是用来调整焦距，而是调整像距，保证清晰图像落在焦平面上常用镜头参数：焦距焦距是镜头最常用的参数，我们包装检测系列产品中使用的镜头有 3.5mm,4mm,6mm,8mm,12mm等多种规格(1/3”CCD的标准镜头为8mm)。除杂系列产品一般都使用28mm的广角镜头(线扫描相机的标准镜头大概是40mm左右)。焦距越小的镜头越不好做，价格越高，边缘变形等问题越大，所以尽量选用标准镜头，性价比最高

工业相机镜头主要参数

工业相机镜头主要参数在机器视觉系统中,工业相机镜头通常与光源、相机一起构成一个完整的图像采集系统，因此工业相机镜头的选择受到整个系统要求的制约。下面迪奥科技为您讲解工业相机镜头的参数与选型：工业相机镜头主要参数： 1.焦距(FocalLength) 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大;焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris)用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(SensorSize) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(Depth ofField,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小;距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7.工作距离(Workingdistance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8.视野范围(Field ofView,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9.光学放大倍数(Magnification,?)CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10.数值孔径(Numerical Aperture,NA)数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sina/2。数

单反相机镜头知识分析

单反相机镜头知识单反相机镜头知识镜头的名称中都会标明镜头的焦距和口径，并刻在该镜头的镜圈上，可见焦距和口径是镜头的重要性能指标。而光圈在控制曝光量时具有重要的作用。因此，有必要先来了解一下镜头的焦距、口径和光圈。一、焦距镜头的焦距（Focal Length），从实用的角度可以理解为：镜头中心至胶片平面的距离。理论上的定义为：无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。现代135相机镜头的焦距变化幅度从6mm至2000mm，常用焦距段为15mm至600mm。对画幅相同的相机来说，面对同样的被摄体，镜头焦距变化所带来的成像效果变化可以归纳为以下两条规律： 1、镜头焦距与视角成反比。焦距长，视角小，意味着能远距离摄取较大的景物；焦距短，视角大，意味着能近距离摄取范围较广的景物。 2、镜头焦距与景深成反比。焦距长，景深小，意味着前后景物的清晰范围小；焦距短，景深大，意味着前后景物的清晰范围大。景深表示纵深景物的影像清晰度，是摄影中的重要理论和实践问题，我们将在第几章详细介绍。二、口径镜头的口径又称为绝对口径、有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径的大小用口径系数F表示，F=镜头焦距/最大光孔直径，也可以用F系数的倒数表示，如F2.8或1∶2.8。F越小，表示口径越大。对于变焦镜头，我们会看到F3.5-5.6这样的表示方法，这两个数值分别是镜头广角端和长焦端的最大光圈。镜头的口径越大，实用价值越大。大口径镜头的优点主要有：便于在暗弱光线下手持相机利用现场光拍摄；便于摄取小景深效果，使画面虚实结合；便于使用较高的快门速度凝固动体。但大口径镜头的制造工艺复杂，因而口径越大，镜头也越大，价格也越高。通常口径大一至半档，价格翻一至数倍。如佳能EF 50mm F1.8约700元，EF 50mm F1.4 USM约3000元，EF 50mm F1.2 L USM就要上万元了。三、光圈光圈（Aperture）又称为相对口径，是镜头中由若干金属薄片组成、可调节大小的进光孔。 1、光圈系数光圈的大小用光圈系数f表示，f=镜头焦距/光孔直径。因此，对同一焦距的镜头来说，f系数越小，表示光孔越大；f系数越大，表示光孔越小。通常镜头上f 系数的表示方法有一档的变化，如f1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45、64等；有二分之一档的变化，如f2、2.4、2.8、3.5、4、4.8、5.6、6.7、8、9.5、11、13、16等；还有三分之一档的变化，如f4、4.5、5、5.6、6.3、7.1、8、9、10、11、13、14、16等。具体到某只镜头，其f系数通常只具备其中连续的5至8档。

工业相机镜头的参数与选型

工业相机镜头的参数与选型一、镜头主要参数 1.焦距（Focal Length）焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris) 用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm /F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、 2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount) 镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(Depth of Field,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7、工作距离(Working distance,WD) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8、视野范围(Field of View,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9、光学放大倍数(Magnification,?) CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10、数值孔径(Numerical Aperture,NA) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sin a/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。 11、后背焦(Flange distance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个

工业相机镜头的参数与选型

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工业相机镜头的参数与选型一、镜头主要参数１.焦距(Focaｌ Lｅngth）焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小,观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris) 用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大Ｆ值,例如８mm /F1.４代表最大孔径为５.７毫米。Ｆ值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCＤ尺寸(Senｓoｒ Sizｅ) 镜头成像直径可覆盖的最大ＣCＤ芯片尺寸。主要有：1／2″、2／3″、1″和１″以上。 4.接口（Mouｎt）镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、Ｆ、Ｖ、T２、Ｌe ｉca、M42x1、M75x0.７5等。 5．景深(Ｄepth of Ｆield，ＤOF）景深是指在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时,景深越大。 6.分辨率(Ｒeｓoluｔion) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力,以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的镜头成像越清晰。７、工作距离（Wｏｒking ｄistance,WＤ) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8、视野范围（Fｉeld of Viｅw,ＦOＶ）相机实际拍到区域的尺寸。 9、光学放大倍数(Mａｇnｉｆｉcation，?) CCＤ/FOV,即芯片尺寸除以视野范围。 10、数值孔径(Numerｉcａｌ Apｅｒture,NＡ) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\２）的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n＊ｓin a／2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系,它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高,否则反之。 11、后背焦(Flａnge distａnｃe) 准确来说,后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时,后倍焦是一个

机器视觉之工业镜头的概念及分类

工业镜头的概念及分类工业镜头的概念及分类工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。根据有效像场的大小划分把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。根据焦距分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用的计算公式：放大率：m=h’/h=L’/L 物距：L = f(1+1/m) 像距：L’= f(1+m) 焦距：f = L/(1+1/m) 物高：h = h’/m = h’(L-f)/f 像高：h’ = mh = h(L’-f)/f 特殊用途的镜头

关于镜头的一些常识

关于镜头的一些常识--便于了解与选择看了论坛里有许多初学或摄影爱好者在了解和选择镜头时，总有这样或那样的问题与不解。对于选择镜头时左右为难无法下手。其主要原因还是对镜头的了解和自己想要拍摄的对象定位问题，不能这也想要那个也不想放。所以找了一个关于讲述镜头理论方面的文章与大家一起讨论与分享。什么是标准镜头以前，固定焦距的标准镜头在摄影创作中运用得最多、最广泛，而现在由于从广角到中长焦距的变焦镜头的问世，很多人将固定焦距的标准镜头闲置不用，而用这种镜头来代替标准镜头使用，忽略了固定焦距的标准镜头的作用，这种做法是不恰当的。因此，我们有必要对标准镜头在拍摄佳作中的作用进行重新认识。固定焦距的标准镜头的像差较小，成像质量优于一般同档次的镜头，最大相对孔径较一般同档次的镜头大，如有的１３５照相机固定焦距的标准镜头的最大相对孔径达到了０．９、１、１．２等，从而保证了在低照度的照明条件下有足够的光圈。同时，标准镜头的体积小，携带方便。标准镜头的主焦距因照相机所用胶片的尺寸不同而异，其原则是与画幅对角线的长度基本相等，视角大约在４０－５３度。它所摄得的影像接近于人眼正常的视角范围，其透视关系接近于人眼所感觉到的透视关系，所以，能够逼真地再现被摄体的形像。在摄影创作中可以根据不同的创作意图，运用不同的手段，使用标准镜头拍摄出具有广角镜头或中长焦镜头的效果。当我们将照相镜头对着很近的被摄主体，使用大光圈拍摄特写或近景时，就可以获得背景虚糊，类似中长焦镜头的效果。当我们将标准镜头对着处于中

景或全景的景物对焦，并使用小光圈拍摄，则可以使画面中的远近都很清晰，获得广角镜头的拍摄效果，标准镜头在摄影创作中具有不可低估的作用。摄影器材基础知识--镜头镜头：通过透镜给底片一个清晰的影象。 1.作用：使光线汇聚在底片上，结像清晰。能纳入大量光线，使在1/1000秒内的曝光充分，极大程度消除像差。 2.质量要求：有汇聚光线的能力，把来自物放的光线聚集成像。没有畸变，使一个平面的物体所结的影象有是一个平面。影象的外貌形态与景物的外貌形态必须相象。 3.镜头的纳光本领：在限定时间内纳入光量的多少（快-慢）口径：有效口径，相对口径，可变 f/8, 通光直径是镜头焦距的1/8。 4.光圈：调节镜头纳光量的大小，光孔大小用f/表示。你知道吗，f/1.4最大还是f/64最大？呵呵，错了吧，f/1.4最大。 f/1.4的镜头指的是最大光孔为2.8的镜头。 5.焦点距离：基本上是从镜头中心到胶片上所形成的清晰影象上的距离。积聚越大，形成的影象越大。 6.镜头的镀膜：因反射失掉光线，镜头反光损失光量，降低反差，清晰度，损失色彩，质感，层次和色彩饱和度。在透镜片与空气接触的表面加增透膜，为紫色、橙色、蓝色。 7.镜头按焦距分类：

工业相机的选型规则

工业相机的选型规则工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。在机器视觉系统应用中，工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件，在选择过程中存在很多问题，那么今天就工业相机、工业CCD摄像头的选择，给大家介绍一些经验。 1、选择工业相机的信号类型工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。模拟相机必须有图像采集卡，标准的模拟相机分辨率很低，一般为768*576，另外帧率也是固定的，25帧每秒。另外还有一些非标准的信号，多为进口产品，那么成本就是比较高了，性价比很低。所以这个要根据实际需求来选择。另外模拟相机采集到的是模拟信号，经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。模拟信号可能会由于工厂内其他设备（比如电动机或高压电缆）的电磁干扰而造成失真。随着噪声水平的提高，模拟相机的动态范围（原始信号与噪声之比）会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。工业数字相机采集到的是数字信号，数字信号不受电噪声影响，因此，数字相机的动态范围更高，能够向计算机传输更精确的信号。 2、工业相机的分辨率需要多大。根据系统的需求来选择相机分辨率的大小，下面以一个应用案例来分析。

应用案例：假设检测一个物体的表面划痕，要求拍摄的物体大小为 10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在：(12/0.01)* (10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机，也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话，那么最低分辨率必须不少于120万像素，但市面上常见的是130万像素的相机，因此一般而言是选用130万像素的相机。但实际问题是，如果一个像素对应一个缺陷的话，那么这样的系统一定会极不稳定，因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷，所以我们为了提高系统的精准度和稳定性，最好取缺陷的面积在3到4个像素以上，这样我们选择的相机也就在130万乘3以上，即最低不能少于300万像素，通常采用300万像素的相机为最佳(我见过最多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素，那么就不用这么高分辨率的相机了。比如他们说如果做到0.1个像素，就是一个缺陷对应0.1个像素，缺陷的大小是由像素点个数来计算的，试问0.1个像素的面积怎么来表示？这些人以亚像素来忽悠人，往往说明了他们的没有常识性)。换言之，我们仅仅是用来做测量用，那么采用亚像素算法，130万像素的相机也能基本上满足需求，但有时因为边缘清晰度的影响，在提取边缘的时候，随便偏移一个像素，那么精度就受到了极大的影响。故我们选择300万的相机的话，还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右，这就很好的保证了测量的精度。 3、选择工业相机的芯片。工业相机从芯片上分，有CCD和CMOS两种。如果要求拍摄的物体是运动的，要处理的对象也是实时运动的物体，那么当然选择CCD芯片的相机为最适宜。但有的厂商生产的CMOS相机如果采用帧曝光(全局曝光)的方式的话，也可以，虽然是CMOS芯片，但在拍摄运动物体时绝不比CCD的差，又假如物体运动的

工业相机镜头地全参数与选型

工业相机镜头地全参数与选型 Revised on November 25, 2020

工业相机镜头的参数与选型一、镜头主要参数 1.焦距（Focal Length）焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris) 用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm /代表最大孔径为毫米。F 值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、 2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount) 镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、等。 5.景深(Depth of Field,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7、工作距离(Working distance,WD) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8、视野范围(Field of View,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9、光学放大倍数(Magnification,) CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10、数值孔径(Numerical Aperture,NA) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，计算公式为=n*sin a/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。 11、后背焦(Flange distance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是

单反相机镜头知识[入门]

《单反相机镜头知识,单反相机入门知识》 1. 如果没有记错的话，单(镜头)反光相机，是因为相机内的五棱镜～入射光通过五棱镜，在将影像投射到成像屏幕(胶片、CC D/CMOS)上的同时，将部分影像投射到取景器上～下面这些知识，基本上都是按照自己记忆来说哈～可能很不规范或者有错漏～请大家多多谅解～～～～～～～～１.过去，常见/常用的胶卷，称为35mm胶卷～数码单反时代，成像组件大小(CCD/CMOS)和传统35mm胶卷一致的，称为全幅相机，小于这个画幅的，就是非全幅相机～非全幅相机和全幅相机之间，有个倍率问题～通常Nikon的非全幅相机倍率是1.5倍、佳能是1.6和1.3(这个倍率的相机价格不普及，因此大家可以忽略～)～２．一般，传统单反相机50mm焦距的镜头称为标准镜(成像视野和人的视界类似)～大约50mm的，一般称为中长焦；低于这个的，称为广角～另外还有移轴、鱼眼、微距等特殊镜头以及增距镜、近摄镜等等～ 2. 镜头的焦距固定的，称为定焦；有多个焦距的，称为变焦～各个厂商，一般都会发布套装单反，即镜头和机身配套出售～佳能的很多套装，会配备18-55mm镜头，这些镜头在1000D\ 450D\40D\50D等相机上使用，因为倍率问题，所以等效焦距

相当于28.8mm-88mm～尼康的有些套装，如果配备18-135镜头的话，相当于27mm-202.5mm～ 3. 通常，变焦范围越大，对镜头设计、生产的要求也越高～基本上各个焦段的成像质量也会相对同样指标的其他镜头会差～变焦镜头的优势在于不用时刻更换镜头～因此很适合记者、旅游等等场合拍摄～定焦，因为不需要考虑其他焦段的成像，因此设计相对简单，也更容易或者更优秀的成像～有人建议入手单反时，别买套装镜头，改为购买50mm标准镜头～ https://www.360docs.net/doc/d715463311.html,/Products/ProductDetail.as p x?sysno=23108 https://www.360docs.net/doc/d715463311.html,/Products/ProductDetail.as p x?sysno=26113 N记和C记50mm F1.8的镜头一般只要6、7百元～这个焦距肯定不能满足所有的需求～但是因为价格便宜、最大光圈大，即便今后升级到全幅，还是有足够的应用余地～好想上单反啊！?~ 4. 从经济实力方面考虑，"如果可以入手"，目前只能定位在单机报价价钱在4000元-5000元内（毕竟镜头还需要很大一笔资金啊！~）。从市场上看可以选择尼康D80、佳能450D、索尼a 350、宾得K10D、奥林巴斯E-520等，考虑到自身需要、机

工业相机选型--镜头参数与选型(Word版)

工业相机选型之镜头的参数与选型镜头主要参数 1．焦距(Focal Length) 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2．光圈(Iris) 用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm /FI. 4代表最大孔径为 5．7毫米F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小 3．对应最大CCD尺寸(Sensor Size) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1 /2 ”、2/ 3 " 严和1 ”以上。 4．接口(Mount) 镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0．75等。 5，景深(Depth of Field, DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。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。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。

6．分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米" (Ip/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7、工作距离(Working distance, WD) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8、视野范围(Field of View, FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9、光学放大倍数(Magnification, 13) CCD/FOV,即芯片尺寸除以视野范围。 10、数值孔径(Numerical Aperture, NA) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积，计算公式为N. A=n*sin a/2a数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。 11、后背焦(Flange distance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个非常重要的参数，因为它直接影响镜头的配置。不同厂家的相机，哪怕接凵一样也可能有不同的后倍焦。、镜头选型 1．选择镜头接口和最大CCD尺寸