远心镜头十问十答,让您更了解远心技术

远心镜头十问十答,让您更了解远心技术
远心镜头十问十答,让您更了解远心技术

远心镜头十问十答,让您更了解远心技术

说到远心镜头,我们不得不提OPTO,意大利OPTO远心公司是一家集图像学、计量学、传感器、投影以及激光领域设计和制造的光学系统工程公司。该公司不仅传承了意大利古老的高精确度工业工艺,且同时拥有全新的理念和先进的工业技术。它的每个产品都经历了一连串精密的质量检验,并提供详细的测试报告,对于特殊的应用,亦有专利设计的光学平台及尖端仪器提供极其精准的光学测试。

艾菲特光电技术有限公司作为OPTO国内优质代理,在销售中发现很多客户对远心技术不甚了解,每次都得专业人员给予详细解说。为此艾菲特光电技术部针对近年来客户疑惑,特写出了远心镜头十问十答资料,旨在帮助客户了解远心技术,方便根据需求选择合适的远心镜头。

一、远心镜头和普通镜头有什么区别?

远心镜头(Telecentric)是为纠正传统镜头的视差而设计的特殊镜头,它不仅具有镜头本质特性,而且具有放大倍数恒定、无视差等特点,常常应用于微小物体测量;普通镜头只具有一般的光学成像,放大倍率经常变化,有视差,一般只适用于大物体成像。在价格方面,远心镜头远远高于普通镜头。

二、远心是指"物体内部或外部的壁完全消失"吗?

不是的。即使非常完美地远心镜头也只有一半的光锥来自物体的边缘,它撞击传感器。因此,在一个部件内部或外部边缘的图像将出现一些模糊。这种现象可以减少,甚至通过校准而消失。

三、畸变校正是什么?

由于远心镜头是现实世界中的对象,它们有一定的剩余畸变,这会影响测量精度。通过一个二阶多项式能接近,畸变的计算公式为实际和预计的图像高度的不同百分比。如果我们定义从图像中心的径向距离如下:

Ra = 实际半径

Re = 预计半径

实际半径的功能是计算畸变:

dist (Ra) = (Ra - Re)/Ra = c*Ra 2 + b*Ra + a

其中a, b和c 是恒定值,它定义畸变曲线的表现; 注意"a"通常表示零畸变,它通常是在图像的中心。在有些情况下,三阶多项式可以得到曲线完美契合。除了径向畸变外,梯形畸变也必须考虑。这种情况可以被认为是由于光学和机械部件偏离角度的错误,其后果是图像空间和对象空间的平行线转化为会聚(或发散)。这样的状况,也称为"梯形畸变"或"薄棱镜",可以很容易地通过相当常见的算法,计算会聚束线相互交叉的点。有趣的是,径向和梯形畸变是两个完全不同的物理现象,因此,他们可以通过两个独立的空间转换功能,通过数学方法来随后校正。另一种方法是马上校正到合适的畸变:网格的图案是用来定义畸变的误差值,它们有区带。最终的结果是一个向量场关联到一个具体的图像区,每个向量定义修正已被应用到的x, y坐标的图像范围内来进行测量。

四、远心镜头景深

Opto远心公司TC 镜头的景深在公司文档和产品记录中均有陈述。对于大多数TC 系列镜头,陈述的景深是在光圈数为8 的整体景深。景深可用于测量应用,它通常比缺陷检测景深要大,图像的对比度必须尽可能高:在许多情况下,散焦被发现是有利于测量精度它是非常棒的,出现图像的对比度是不能接受的。由于这个原因,我们的产品记录指出:"景深边界,图像可仍用于测量,但为了得到一个非常清晰的图像,应考虑只有一半的名义景深"。景深非常困难用参数来定义:它取决于倍率、光圈数、波长、像素大小、客户使用的边缘提取算法的灵敏度。由于这个原因:没有客观的,也没有标准的方式来定义它:这是一个主观参数。一个简单的法则,快速计算景深的方法如下:

景深 = (工作光圈数 * 像素大小 * 应用程序特定参数) / (放大倍率 * M放大倍率) 其中:M = 放大倍率

WFN = 工作光圈数

p = 像素大小(微米)

k = 应用程序特定参数

应用程序特定参数取决于应用的类型。对于远心测量应用来说一个合理的应用程序特定参数值是0.015,而缺陷检测应用程序特定参数应设置约0.008 。对于一定的放大倍率和工作光圈数,因为双面聚焦远心,我们镜头的景深是更好的。

五、后焦距调整

许多相机被发现没达到它定义的法兰与传感器的距离(法兰焦距)的工业标准C接口(17.52 毫米) 。除了涉及机械误差的所有问题,很多用户不够重视传感器保护玻璃的厚度,无论怎样薄,仍然是传感器距离实际法兰的部件。Opto远心公司的镜头预先设置工作在C 接口的标准距离,间隔套件提供并说明了如何把我们的远心镜头调到后焦距最优值。

六、F接口和反弹

许多标准的F接口适配器,标准相机镜头受到反弹的影响: F接口本质上是有弹性的,因为是基于预负荷弹簧。F接口是一个商业标准,而不是工业标准,所以它既没有参考工具书,以确定每个负载,也没有确切的机械公差资料。F接口,由于它的弹性性质, 如果附着在镜片的相机很重,系统受振动, 可能会很不稳定(显然,,只有通过相机镜头的F卡口到位,我们并不推荐)。克服反弹的方式:

1)加固相机;2)尝试不同的摄像机适配器;3)增加弹簧预负荷。

七、图案涂料的种类

OE浏览器供应激光雕刻和投影光刻技术或畸变校正图纹。

八、激光雕刻

沉积在玻璃基板的绝缘材料的几层。结果是"分色"的一面镜子,这是非常类似的铝涂层。一个激光源,然后用于去除基板的部分,通过刻的表面积,让光通过。这种技术是快速、价格低廉,但不是很准确。激光光斑侧为30-40微米并不能准确地表示真正的几何分辨率。九、光刻

镀铬层是在玻璃基板上。随着紫外线开发,类似的技术用于电子线路板制造,光敏电阻放置的镀铬层上。酸在玻璃表面留下所需的铬模式,然后用删除的不发达光敏地区。随着紫外线发展正在开展的一种高精度绘图仪,几个微米比几十毫米的表面可以轻松实现范围内的几何精度。图案边缘的粗糙度也非常有限,在1.5 微米的粗糙度或更少的范围。

十、MTF(调制传递函数)和CTF(对比度传递函数)之间的区别是什么?

CTF(对比度传递函数)表示当"方形图案"(棋盘格)成像时镜头的响应对比度; 该参数对评估测量应用的边缘锐度是极有用的。而MTF(调制传递函数)是对比度响应达到成像正弦模式,其中的灰色水平范围从0到255,对机器视觉应用来说,这个值是比较困难转换成任

何有用的参数的。

本文摘自:艾菲特光电远心镜头技术资料部分内容

原文地址:https://www.360docs.net/doc/e114236806.html,/server/ telecentric.html,欢迎转载和订阅最新的远心镜头内部技术资料!

远心镜头的原理、应用范围及其选型

工业镜头是机器视觉采集系统的重要组成部分,远心镜头是镜头大家族中相对年轻的成员,并且正以其独特的性能,成为最善良的明星。但是,也因为远心镜头被引入时间比较短,其很多特性还未广泛的为人们所熟知,本文即是本着向大家介绍远心镜头基础知识的原则,从远心镜头的原理,应用范围,选型方法三个方面,对其进行综合阐述,揭秘光在远心系统里经历的神秘的艺术之旅。 第一部分:远心镜头的原理说明 首先,我们从非远心镜头的几个问题说起。第一个问题,一般镜头在成像过程中,当工作距离发生变化时,其所成图像大小会相应的发生变化,造成的结果就是同一个焦距的镜头,对应不同的物距,将会有不同的放大倍率,这一现象跟人类视觉系统的近大远小视觉差类似。这一问题在某些应用场合是可以被忽略甚至加以利用的,但是当我们的视觉系统被用来执行精密测量任务时,这一特性则会成为极大的阻碍。第二个问题,普通的镜头都存在一定范围的景深,当被测物体不在镜头的景深范围内时,图像就会变得模糊,无法清晰聚焦,为此,设计师们在普通镜头上设计了调焦环,当工作距离发生变化时,可以通过调节对焦面来看清楚感兴趣的区域。问题是,如果被测物体本身的深度超出了一定范围,镜头始终没办法同时看清首尾两端,这个问题,必须通过其他的途径来解决。第三个问题,随着现在成像芯片分辨率的不断提高,用户对测量精度的要求也越来越苛刻,普通的镜头受制于其光学成像的原理,最好的也只能做到10um左右,视觉检测领域需要精度更高的成像产品。 双远心镜头即是为了解决这些问题应运而生的。双远心镜头通过在光学系统的中间位置放置孔径光阑,使主光线一定通过孔径中心点,则物体侧和成像侧的主光线一定平行于光轴进入镜头。入射平行光保证了足够大的景深范围,从镜头出来的平行光则保证了即是工作距离在景深范围内发生大幅度变化,成像的高度也就是放大倍率不会发生变化。 第二部分:远心镜头使用范围 什么情况下应该选用远心镜头呢?根据笔者多年从事机器视觉产品选型的经验,再次给读者一些参考,如下情况,建议选用双远心镜头。 1)当被检测物体厚度较大,需要检测不止一个平面时,典型应用如食品盒,饮料瓶等。 2)当被测物体的摆放位置不确定,可能跟镜头成一定角度时。 3)当被测物体在被检测过程中上下跳动,如生产线上下震动导致工作距离发生变化时。 4)当被测物体带孔径、或是三维立体物体时。

如何计算远心镜头的匹配精度

如何计算远心镜头的匹配精度 很多机器视觉项目工程师在做视觉项目评估时都会涉及到硬件匹配选型的精度计算。大部分工程师都很清楚相机的分辨率和精度的关系,但是涉及到如何匹配镜头才能使得相机分辨率不浪费,这里面就需要了解一下关于镜头匹配精度的细节问题,下面BTOS就介绍一下这方面的知识。 首先介绍几个涉及到镜头精度的概念: 数值孔径NA和F# 它们都是描述单位点被光学系统采集到的光能量的量化指标 NA一般针对放大倍率大于1倍及其以上的光学系统,常用于显微镜 F#一般用于放大倍率小于1倍的光学系统,定焦、远心、变焦等 NA越大,镜头成像越亮,NA和F#的关系如下: F#=1/2NA 相机的精度—分辨率(像元) 镜头的精度—分辨率(艾利斑) 物方的每个点经过光学系统到像方都会形成一个同心圆环组成的艾利斑 物方两个点无限靠近时,像方的艾利斑会叠加,当像方艾利斑中心间隔小到 0.61λ/NA{1.22λ(F#)}时达到分辨极限(设计时的理论极限) 红外IR——紫外UV(衍射极限随着波长的减小在变大) 极限频率=2NA/λ λ为中心波长

从以上可以看出,镜头的分辨率和工作波段、光圈大小有着紧密的关系。 那么,如何通过计算镜头和相机匹配的精度呢? 首先要介绍关于MTF和CTF的概念: MTF光学传递函数》CTF光学调制函数 MTF和CTF是镜头分辨率的另一种直观体现形式。 一个黑白相间的条纹称为一个线对 一个光学系统能够清晰分辨最细的一组图案(线对条纹)被认为是系统的分辨极限,表示为每毫米的线条数 镜头和相机是如何匹配的呢? 镜头和相机的靶面匹配: 镜头的成像圆直径=相机芯片对角线尺寸 镜头的成像圆直径<相机芯片对角线尺寸(黑角) 镜头的成像圆直径>相机芯片对角线尺寸(镜头倍率浪费) 镜头设计中心弥散圆直径相机像元尺寸 以相机像元尺寸做为整个成像系统的像方分辨精度,通过倍率换算得到物方

镜头毫米数与对应距离的参数表

镜头毫米数与对应距离 的参数表 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

安装监控摄像机如何选择合适的镜头 镜头毫米数与对应距离的参数表 镜头大小的主要区别是:镜头越小看的越近,但是视觉范围越宽;镜头越大看的越远,但是视觉范围越窄. 我们宝贝分类里面,半球型摄像头可以选配3.6MM或者6MM的镜头; 30米以内红外防水摄像机可以选配3.6MM、6MM或者8MM的镜头; 30米以上红外防水摄像机可以选配4MM、6MM、8MM、12MM、16MM、25MM的镜头(这些镜头都是全金属的大CS镜头) 2.8即:F=2.8mm镜头,拍摄距离为1~4米,拍摄角度为115° 3.6即:F=3.6mm拍摄距离为2~6米拍摄角度93° 6即F=6mm拍摄距离为3~15米拍摄角度为53°, 8即F=8mm拍摄距离为4~20米拍摄角度为40°, 12即F=12mm拍摄距离为5~25米拍摄角度为25°, 16即F=16mm拍摄距离为5~30米拍摄角度为20° 25即F=25mm拍摄距离为20~80米拍摄角度为15° 镜头的选择提示:镜头毫米数字越小,视野越开阔,但是看得距离越近;镜头毫米数字越大,视野越狭窄,但是看得距离越远,二者不可同时兼得) 监控摄像机镜头的计算公式

公式计算法: 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小,视场的大小是以镜头至被摄取物体距离,镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下: f=wL/W f=hL/h f:镜头焦距w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度) W:被摄物体宽度 L:被摄物体至镜头的距离 h:图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度 H:被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸:单位mm 规格WH 1/3"4.83.6 1/2"6.44.8 2/3"8.86.6 1"12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样,其比例均为4:3,当L 不变,H或W增大时,f变小,当H或W不变,L增大时,f增大。 视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β(水平观看的角度)β=2tg-1=垂直视场角q(垂直观看的角度)q=2tg-1=式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下:q=或=q表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距

双远心工业镜头的原理简述

双远心工业镜头的原理简述 近年来,经常做机器视觉精密测量的公司就会听到一些比较新的名词,如双侧远心、单侧远心、物方远心、像方远心等等这些以前并不是经常被提起的光学概念,让人一头雾水,不知如何理解,收集到的资料往往也都是专业化程度高不容易理解,今天就让维视图像从实际应用角度出发来简述双远心工业镜头的相关原理。 凸透镜成像原理 特性一:所有经过光心的光不改变其传播方向 特性二:凸透镜对平行光有汇聚作用,镜头的成像即利用这一点 双远心镜头成像原理 原理:通过在镜头中间放置光阑,使得进出镜头的光线均为平行光,其他光线被光阑遮挡,无法到达成像芯片 各看一侧分别是物方远心、像方远心镜头。物方解决景深问题,像方解决放大倍率变化问题。 双远心镜头解决的问题 分辨率问题:普通工业镜头分辨率跟不上芯片分辨率提高的脚步,其受制于其光学成像的原理,最好的也只能做到10um左右,最多可配合1000W像素的相机使用,满足不了现在高分辨率相机和高精度测量检测的要求。 景深问题:普通镜头的景深比较小,当需要测量的物体在镜头纵深方向超出其范围,检测或测量无法进行。

放大倍率问题:放大倍率随作距离变化而发生变化。当我们的视觉系统被用来执行精密测量任务时,这一特性会导致不可容忍的误差。 FAQ&答疑 ?Q:为什么双远心镜头的体积通常比较大 ?A:因为双远心镜头是平行光进出,所以需要多大拍摄面积,就需要多大面积的平行光进入,因此就需要多大面积的镜筒,所以双远心镜头体积通常都比较大,而且视场越大,体积越大。?Q:双远心镜头怎样选型? ?A:主要注意以下几点:视场范围,兼容的CCD靶面,接口类型等满足要求,其他的如工作距离,景深范围,外形尺寸等只要不影响使用就可以。 ?Q:双远心镜头配合什么样的光源效果比较好? ?A:由于远心镜头只接受平行光,滤除了几乎所有的漫反射光源,所以在自然环境下成像比较暗,所以选用平行光源能够最大限度的发挥双远心镜头的优势,使被测物体边缘清晰、稳定,并有效去除检测过程中的噪声。

机器视觉入门知识详解

机器视觉入门知识详解 随着工业4.0时代的到来,机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要,为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识,包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术,广泛应用于生产制造检测等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程,感知环境等。机器视觉系统是将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉优势:机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有:

为了更好地理解机器视觉,下面,我们来介绍在具体应用中的几种案例。 啤酒厂采用的填充液位检测系统为例来进行说明: 当每个啤酒瓶移动经过检测传感器时,检测传感器将会触发视觉系统发出频闪光,拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的图像并将图像保存到内存后,视觉软件将会处理或分析该图像,并根据啤酒瓶的实际填充液位发出通过-未通过响应。如果视觉系统检测到一个啤酒瓶未填充到位,即未通过检测,视觉系统将会向转向器发出信号,将该啤酒瓶从生产线上剔除。操作员可以在显示屏上查看被剔除的啤酒 瓶和持续的流程统计数据。

机器人视觉引导玩偶定位应用: 现场有两个振动盘,振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中,振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统,该系统通过判断玩偶正反面,把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人,机器人收到坐标后运动抓取产品,当振动盘中有很多玩偶处于反面时,VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量,当反面玩偶数量过多时,VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面,计算出玩偶中心点坐标,发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料,大大减少人工成本,大幅提高生产效率。 视觉检测在电子元件的应用:

(完整版)监控镜头焦距与角度、照射距离参数

镜头选配参考标准

在实际应用中,经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题,比如100m 500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后,这个问题就不难解释了,即“看多远”问题与许多因素有关。比如说,用某定焦镜头可以看清100 m远处的钞票的面值。一般来说,镜头焦距越长,“看”得就越远,但同时视场角却变小,结果观看的范围变窄了。举个简单的例子,若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征(是男或是女),则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征(是否有痣或疤),但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋(这部分已经“涨”出了画面),而换用广角镜头则只可能看到画面中有人(连男女都分辨不出),但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置,周围还有什么别的人物或参照物。因此,关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如,用8mn镜头观测10m远处的景物,如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。 一般情况下,为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪,一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分 辨出人物,则一般应要求人物的面部成像在356m(14in )监视器上占到12.7mm(0.5in)以上。 在实际应用中,经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题,这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定,另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距,它决定了摄取图像的大小,用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时,配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之,配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。 理论上,任何一种镜头均可拍摄很远处的物体,并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像,但受象素的限制,当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时,便不再能形成被摄物体的像,即便成像有几个象素大小,该像也难以辨别为何物。那么如何选好镜头和照射距离请看一下参数和数据,从而让你在今后的摄像机选择中如鱼得水。 监控镜头角度、距离的比例

远心镜头技术及选型

远心镜头技术及选型 远心镜头(Telecentric),主要是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头,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化而变化,这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。远心镜头由于其特有的平行光路设计一直为对镜头畸变要求很高的机器视觉应用场合所青睐,目前世界知名镜头厂商如美国Navitar、德国施乃德、Opto Engineering、日本Kowa等厂商已经有了自己品牌的远心镜头产品线。但是远心镜头由于应用领域不是非常广泛一直带着神秘色彩而不为人所熟知,下面让专家来引导我们一起破解远心镜头神秘的平行光艺术。 Navitar、施乃德、Opto Engineering、computar、Kowa这些知名的镜头企业都有自己的远心镜头产品线。我们知道远心镜头有普通镜头所不具有的平行光路的独特性,那么实现这种平行光是否是远心镜头的制造难点?除了这个技术特性外,远心镜头的研发、制造还有哪些技术难点?Mr.Claudio Sedazzari总裁以他多年的经验向我们介绍到Opto Engineering镜头本身的设计要求十分苛刻,以确保优秀的远心特性。组成镜头的光学零件和机械零件的制造过程更为严格。对此Opto Engineering开发了专用设备,用于对这些零部件进行测试。同时,对于每组镜头的测试与定标,Opto Engineering都倍加用心。该公司投入了数年的时间和数目可观的资金用于研发这些设备,以这些设备为依托,Opto Engineering可以制作出足以应对机器视觉使用的远心镜头。CBC梁立经理介绍,设计平行光成像的远心镜头理论上并不复杂,但若想达到一定解析能力和成像质量就是另外一回事了。远心镜头的设计和制造难度确实要大于一般意义上的镜头,究其原因是由于远心镜头光学镜片的尺寸都比较大,使得边缘光线的各类相差的校正难度增大,要想获得良好的边缘视场的成像质量,需要更高的产品设计和制造精度,有很多时候是需要设计者具有比较丰富的设计经验方能实现的。 远心光学系统图示 曾经有一种观点认为远心镜头主要解决畸变问题,那么普通工业镜头通过与标定板的组合可以有意识的通过软件算法矫正,也就是说远心镜头是可以替代的。CBC梁立经理及Mr.Claudio Sedazzari都对这种观点做了一定的反驳。梁经理认为,远心镜头解决的不单单是畸变的问题,远心镜头的独特光学特性决定了其在某些场和是无法采用普通工业镜头予以替代的,例如其更大的景深范围可以很好地适应现场的工作环境,这不是只通过算法就能解决的问题。Mr.Claudio Sedazzari总裁也提出了类似的看法,他认为:远心镜头的主要特点并不是低畸变,而是远心特性:物体在视场内移动时,其在不同位置的放大率不会发生改变,另外,对于物体上不同物距的特征,可以在同一时刻完成检测。低畸变只是远心镜头的附加属性。典型的远心镜头是低畸变的,然而许多其它种类的优质镜头畸变也相当小。不过非远心的光学系统在大多数测量应用中是不宜使用的,因为这种光学系统无法确保视场内一致的放大率,于是总会造成测量精度的下降。

一键测量仪介绍、原理及技术参数说明

一键式测量仪OMQ100系列 放置后仅按一键即可测量 艾弗特一键测量仪又叫一键式测量仪,只需一按,即可快速测量。采用大视野影像闪 测、高精度、全自动,开创快速测量新理念。通过将远心成像与智能图像处理软件的 完美结合,任何繁琐的测量任务,都变得无比简单。只需把工件放置到有效测量区 域,然后轻轻按一键,工件所有二维尺寸瞬间完成测量。

一、仪器介绍 大视野影像闪测、高精度、全自动,开创快速测量新理念, 通过将远心成像与智能图像处理软件的完美结合, 任何繁琐的测量任务,都变得无比简单。 只需把工件放置到有效测量区域,然后轻轻按一键, 工件所有二维尺寸瞬间完成测量。 二、应用行业 广泛应用于机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器、磁性材料、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、印刷电路板、医疗器械、钟表、刀具等尺寸较小的产品及零部件的批量快速测量。

三、仪器特点 1.打破尺寸测量的常规。 仅需要它

2.大口径高景深,实现全视野范围成像清晰,超低畸变。 (传统镜头)(精密双远心镜头) 3.高分辨率数字相机。仪器采用1200万~4300万像素高分辨率数字相 机。 4.软件采用先进的20:1亚像素图象边缘处理。 5.最小二乘法回归处理可自动祛除毛刺和异常点,将对特征位置上 的影响降低到最低。

6.自动识别工件、无需定位。 7.高效的批量测量。 测量范围内一次性可测量大于20000个尺寸,100个尺寸测量时间小于1秒,大幅缩短测量时间,提高测量效率。 8.多个工件任意摆放,自动识别,批量测量。

四、软件介绍 完全自主研发,软件界面简洁、功能强大,极易学习;采用我司自主研发的畸变校正技术,保证在视野的各位置、各角度测量结果稳定精准;自主研发的图像拼接技术,保证拼接误差小于0.003mm。 (特殊软件功能可接受定制) 用户程序: (一)自动匹配工件,任意放置,一键测量。可自动搜索匹配并调出用户程序。可 框选建立匹配、多个位置框选组合建立匹配、用测量元素建立匹配、可导入CAD 建立匹配。可建立程序组,实现工件多个面翻面测量。 (二)全面的测量元素: 点、最高点、线、最高线、圆(中心坐标,半径、直径、真圆度、周长、面积,最大半径、最小半径)、弧、矩形(中心坐标,长、宽、周长、面积)、椭圆(中心坐标,长轴、短轴、周长、面积)、键槽(中心坐标,长、宽、周长、面积)、导入CAD轮廓扫描比对、轮廓PV、面积对比、圆柱直径、密封圈(通过周长计算半径、密封圈最大半径、最小半径、厚度)、测量结果再计算(最大值、最小值、平均值、求和)、二维码识别、条码识别。 (三)标注: 距离、X距离、Y距离、半径、直径、角度。

双远心镜头技术优势简述

工业相机,选择迪奥科技。 双远心镜头技术优势简述 远心镜头主要是为纠正传统工业镜头视差而设计,其主光线与镜头光源平行,根据远心光路分类设计原理分别有物方远心和像方远心,而双侧远心是综合这两者的双重作用,用于视觉检测和测量领域可以有更好的成像效果和成像精度。这里简要阐述双远心镜头的几点技术优势: 一、无透视误差 在计量学应用中进行精密线性测量时,经常需要从物体标准正面(完全不包括侧面)观测。此外,许多机械零件无法精确放置,测量时间距也在不断地变化。而软件工程师却需要能精确反映实物的图像。远心镜头可以完美解决以上困惑:因为入射光瞳可位于无穷远处,成像时只会接收平行光轴的主射线。 二、近乎零失真度 畸变系数即实物大小与图像传感器成像大小的差异百分比。普通机器镜头通常有高于1~2%的畸变,可能严重影响测量时的精确水平。(如:实际 50 毫米宽的物体,在这种镜头下成像宽度可能达到 51毫米)。比方说畸变小于 0.1% :实际宽 50毫米的物体,在成像时宽度绝不会大于 50.05 毫米,相比之下,畸变系数仅为普通镜头的二十分之一。梯形畸变(亦即梯形失真效应或“薄棱镜”效应)不仅会导致成像不对称,也难以采用软件校正,是成像中需要消减的另一个重要因素。 三、高分辨率 图像分辨率一般以量化图像传感器既有空间频率对比度的 CTF (对比传递函数)衡量,单位为lp/mm(每毫米线耦数)。采用普通的集合了大量廉价的低像素、低分辨率镜头,最后只能生成模糊的影像。而采用远心镜头,即使是配合小像素图像传感器(如 5.5百万像素, 2/3″),也能生成高分辨率图像。 四、更精准更一致的放大率 一般普通远心镜头只接收与光轴平行的光束,但在使用普通远心镜头时,光束通过物镜后就与一般光线路径无异,因此光线会以不同的角度投射到感应芯片上,形成误差。也就是说,光束在通过一般的远心镜头后即失去了远心的特性,因此物体在感应芯片上的成像依然会变形,而且离中心点距离越远的光点变形程度越严重,因此当物体位移时,光束成像的中心位置也会跟着改变,造成放大倍率上的误差。 非双侧远心镜头就算在物镜上具有良好的远心特性,但就整体系统而言,非双侧远心镜头的放大倍率具较低的稳定度。通过双侧远心镜头的光束则在物镜与成像

远心镜头参数术语大全

远心镜头参数术语大全 机器视觉系统中,镜头相当于人的眼睛,其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器(相机)的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过镜头得到,镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面部分摘自艾菲特光电对机器视觉远心镜头相关术语专业介绍。 https://www.360docs.net/doc/e114236806.html, 一、远心光学系统: 指主光线平行于镜头光学轴的光学系统。而光从物体朝向镜头发出,与光学轴保持平行,甚至在轴外同样如此,则称为物体侧远心光学系统。光从镜头朝向影像,与与光学轴保持平行,甚至在轴外同样如此,则称为影像侧远心光学系统。 https://www.360docs.net/doc/e114236806.html, 二、远心镜头 远心镜头指主光线与镜头光源平行的镜头。有物体侧的远心,成像侧的远心,两侧的远

心行头等方式。 通常的镜头 主光线与镜头光轴有角度,因此工件上下移动时,像的大小有变化。 两方远心境头 物方,像方均为主光线与光轴平行 光圈可变,可以得到高的景深,比物方远心境头更能得到稳定的像最适合于测量用图像处理光学系统,但是大型化成本高 物方远心境头 只是物方主光线与镜头主轴平行 工件上下变化,图像的大小基本不会变化 使用同轴落射照明时的必要条件,小型化亦可对应 像方远心境头

只是像方主光线与镜头光轴平行 相机侧即使有安装个体差,也可以吸收摄影倍率的变化 用于色偏移补偿,摄像机本应都采用这种镜头 三、远心光学系统的特色 优点:更小的尺寸。减少镜头数量,可降低成本。 缺点:上下移动物体表面时,会改变物体尺寸或位置。 优点:上下移动物体表面时,不会改变物体尺寸或位 置。使用同轴照明时。可使用更小的尺寸。 缺点:未使用同轴照明时,大于标准镜头的尺寸。 优点:与MML相似,但镜头凸缘后端的尺寸出现极大 差异时,会改善精确度。 缺点:与MML相似,但成本比MML更高。 四、远心 Telecentricity是指物体的倍率误差。倍率误差越小,Telecentricity越高。Telecentricity有各种不同的用途,在镜头使用前,把握Telecentricity很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行,Telecentricity不好,远心镜头的使用效果就不好;Telecentricity可以用下图进行简单的确认。

摄像机焦距的基本知识

摄像机焦距的基本知识 计算焦距的软件有多少?好的就更少了,毕竟太专业或是说冷门,所以我作了一个小工具,目前为止应该算是最好的,希望能对朋友们有帮助,我为人人,人人为我! 不要你先回贴才可见内容,不要你留邮件,不要你的金钱,完全绿色免费软件,行业特供,极为稀有,一顶之功,你帮了大家帮了我,自己还留下了大名,举手之劳,何乐而不为? 在实际应用中,经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题,比如100m、500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后,这个问题就不难解释了,即“看多远”问题与许多因素有关。比如说,用某定焦镜头可以看清100m远处的钞票的面值。一般来说,镜头焦距越长,“看”得就越远,但同时视场角却变小,结果观看的范围变窄了。举个简单的例子,若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征(是男或是女),则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征(是否有痣或疤),但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋(这部分已经“涨”出了画面),而换用广角镜头则只可能看到画面中有人(连男女都分辨不出),但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置,周围还有什么别的人物或参照物。因此,关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如,用8mm镜头观测10m远处的景物,如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。 一般情况下,为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪,一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分辨出人物,则一般应要求人物的面部成像在356mm(14in)监视器上占到12.7mm(0.5in)以上。 在实际应用中,经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题,这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定,另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距,它决定了摄取图象的大小,用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时,配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之,配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。 理论上,任何一种镜头均可拍摄很远处的物体,并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像,但受象素的限制,当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时,便不再能形成被摄物体的像,即便成像有几个象素大小,该像也难以辨别为何物。 当已知被摄物体的大小及该物体到镜头的距离,则可根据下面的两式估算所选配镜头的焦距: f=h*D/H f=v*D/V f——镜头的焦距 h、v——CCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸 D——镜头中心到被摄物体的距离 H、V——被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸 基本知识 2. 2. 1、接口 镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。图2-4画出了这两种镜头的接口部位示意图。其中上半部为CS型镜头,下半部为C型镜头。在电视监控系统中常用的镜头是C型安装镜头(in32牙螺纹座),这

远心镜头分类及选择

远心镜头分类及选择 远心镜头(Telecentric) 主要是为纠正传统工业镜头视差而特殊设计的镜头,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化而变化,这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。 远心镜头依据其独特的光学特性:高分辨率、超宽景深、超低畸变以及独有的平行光设计等 远心镜头设计目的就是消除由于被测物体(或CCD芯片)离镜头距离的远近不一致,造成放大倍率不一样。 根据远心镜头分类设计原理分别为: 1.物方远心镜头 2.像方远心镜头 3.两侧远心镜头 物方远心镜头:将孔径光阑放置在光学系统的像方焦平面上,当孔径光阑放在像方焦平面上时,即使物距发生改变,像距也发生改变,但像高并没有发生改变,即测得的物体尺寸不会变化。物方远心镜头用于工业精密测量,畸变极小,高性能的可以达到无畸变。 像方远心镜头:通过在物方焦平面上放置孔径光阑,使像方主光线平行于光轴,从而虽然CCD芯片的安装位置有改变,在CCD芯片上投影成像大小不变。 双侧远心镜头:兼于上面两种远心镜头的优点。在工业图像处理中,一般只使用物方远心镜头。偶尔也有使用两侧远心镜头的,(当然价格更高)。而在工业图像处理/机器视觉这个领域里,像方远心镜头一般来说不会起作用的,因此这个行业基本是不用它的。 远心镜头的选择 远心镜头和相机的匹配选择原则和普通工业镜头是一样的,只要其靶面的规格大于或等于相机的靶面即可。使用过程中请留意,在远心镜头的物镜垂直下方区域范围的都是远心成像,而超出此范围的区域,就不是严格意义上的远心成像了,这点在实际的使用中一定要注意。 根据远心镜头原理特征及独特优势,当检查物体遇到以下6中情况时,最好选用远心镜头:1)当需要检测有厚度的物体时(厚度>1/10FOV直径); 2)需要检测不在同一平面的物体时; 3)当不清楚物体到镜头的距离究竟是多少时; 4)当需要检测带孔径、三维的物体时; 5)当需要低畸变、图像效果亮度几乎完全一致时; 6)当缺陷只在同一方向平行照明下才能检测到时。 选择远心镜头,首先应明白远心镜头相关指标对应使用条件: 1)物方尺寸------拍摄范围。 2)像方尺寸------使用的CCD的靶面大小。 3)工作距离------物方镜头前表面距离拍摄物的距离。 4)分辨率---------使用的CCD像素大小。 5)景深------------镜头能成清晰像的范围。像/物倍率越大景深越小。

机器视觉系统中镜头的选用技巧

热点论坛 Column 专栏 29 2006年2月刊 自动化博览 Selection Technique of Lens in Machine Vision System 1 概述 光学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。 2 机器视觉系统中常用镜头的分类 (1) 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。 根据有效像场的大小分类见表1。 表1 分类 (2) 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、超长焦五大类。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1000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即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,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); 有效像场尺寸 3.2mm ×2.4mm (对角线4mm ) 4.8mm ×3.6mm (对角线6mm )6.4mm ×4.8mm (对角线8mm )8.8mm ×6.6mm (对角线11mm )12.8mm ×9.6mm (对角线16mm )21.95mm ×16mm (对角线27.16mm )10.05mm ×7.42mm (对角线12.49mm )36mm ×24mm 40mm ×40mm 80mm ×60mm 82mm ×56mm 240mm ×180mm 电视摄像镜头电影摄影镜头照相镜头 镜头类型 1/4英寸摄像镜头 1/3英寸摄像镜头1/2英寸摄像镜头2/3英寸摄像镜头1英寸摄像镜头 35mm 电影摄影镜头 16mm 电影摄影镜头135型摄影镜头127型摄影镜头120型摄影镜头中型摄影镜头大型摄影镜头 机器视觉系统 中镜头的选用技巧 王亚鹏(1972-) 男,河北安平人,现就职于中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司任副总工程师、开发部经理,研究方向为机器视觉、模式识别。 (中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司,北京 100080) 王亚鹏 机器视觉

大倍率高分辨率机器视觉远心镜头设计

2019年6月25日第3卷第12期 现代信息科技 Modern Information Technology Jun.2019 Vol.3 No.12 141 2019.6大倍率高分辨率机器视觉远心镜头设计 景磊 (上海帆声图像科技有限公司,上海 201206) 摘 要:本文基于机器视觉触摸屏在线监测的需求,设计了一款C 口接口的大倍率物方远心镜头。该镜头包括9个玻璃镜片和一组胶合棱镜,通过适当的玻璃组合和像差平衡,该镜头具有4倍的放大倍率,65mm 物方工作距,39.68mm 的像方工作距,225mm 的共轭距离,0.1度的远心角和0.3%的畸变,在166lp/mm 具有优于0.4的MTF 对比度,并带有同轴光接口,满足机器视觉的项目需求。公差分析表明该镜头具有良好的公差兼容性,可以进行大规模量产。 关键词:机器视觉;远心镜头;ZEMAX ;光学设计;MTF ;畸变;公差分析中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2019)12-0141-04 Design of Telecentric Lens for High Power and High Resolution Machine Vision JING Lei (Shanghai Freesense Image Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201206,China ) Abstract :This paper based on the requirement of on-line monitoring of machine vision touch screen ,a high-power telecentric lens with C port interface is designed. The lens consists of 9 glass lenses and a group of glued prisms. Through proper glass combination and aberration balance ,the lens has four times magnification ,65mm object work distance ,39.68mm image work distance ,225mm conjugate distance ,0.1 degree telecentric angle and 0.3% distortion. The MTF contrast of 166lp/mm is better than 0.4 and has a coaxial optical interface to meet the project requirements of machine vision. Tolerance analysis shows that the lens has good tolerance compatibility and can be mass produced. Keywords :machine vision ;telecentric lens ;ZEMAX ;optical design ;MTF ;distortion ;tolerance analysis 收稿日期:2019-04-29 0 引 言 触摸屏因为优良的触控体验已经越来越多地深入到大众电子消费品中,比如手机、平板电脑、商场选购屏等领域,成为非常重要的人机交互手段。常规的触控屏都由玻璃盖板、OCA 粘接层、Sensor 位、透明树脂和Driver 位组成的触控IC 构成[1]。其中,触控IC 是触摸屏系统的核心组件,触摸屏通过触控IC 感应压力来感知触控二维平面的位置。在实际的生产制作过程中,因为与上层玻璃盖板的接触和下方元件的挤压碰触,触控IC 经常会折断、严重变形,从而降低触摸屏的感应效果。因此,触控类产品在大规模量产时都需要对触控IC 的Sensor 和Driver 位进行检测分析,防止出现断线等不良情况。 近来,相对于人眼采用显微镜的方法更为无接触、高效率、判断精度高、客观化的机器视觉测量方式越来越受到大规模生产厂商的青睐[2]。基于触控Sensor 位和Driver 位的质量控制要求,机器视觉系统需要拍摄高分辨率的产品Sensor 位和Driver 位图片供算法系统进行分析,控制产品的缺陷,进行良率的在线测试和控制。在实际的产品生产中,因为传送系统的高度误差,实际产品的拍摄高度会有一定的差异,因此要求镜头的景深较大。基于分析样品缺陷的要求,镜头又需要较小的畸变来控制计算误差。测试产品属于电子线路级别的微区分析,因此要求成像系统有较高的分辨率, 这就要求成像镜头有较大的放大倍率。基于微区分析的需求,成像光学系统又需要相应的照明光源来照亮产品供成像系统分析,因此成像系统需要预留相应的光源接口。 远心镜头具有低畸变、恒放大倍率和大景深的特点[3, 4]。基于以上机器视觉需求,本文基于理论计算,合理选择初始结构,通过玻璃组合和相差优化设计了一款放大倍率为4倍,带有同轴点光源接口的物方远心镜头,经分析设计参数达到了使用要求,公差分析表明该镜头有比较好的加工装调可实现性。 1 设计技术指标 根据实际产品的测试需求,该成像镜头的设计需求如表1所示。 表1 远心镜头参数需求表 需求项目参数待测区域尺寸 1.52mm*2.3mm 共轭距离225mm 物方工作距离65mm 物方分辨率3μm 景深≥0.05mm 接口C 点光源接口提供8mm 直径点光源接口 物方远心度≤0.1度畸变<0.3% 适配相机 Basler 型号为acA2000-50gm

机器视觉创新综合试验

机器视觉创新综合实验 一、介绍: 机器视觉系统的特点是提高生产的自动化程度。在一些不适合人工作的危险环境下或者人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量生产过程中,人工视觉检测产品效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和自动化程度。在现代化生产中,人们广泛的将机器视觉系统广泛地用于工况监测、成品检验和质量控制等领域。本实验模拟机器视觉系统在生产实践中的多种应用,深化同学对机器视觉系统的认识。 二、涉及内容: 光电检测、信息光学、数字图像处理 三、实验原理 (1)机器视觉系统的基本构成及工作原理: 一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、相机(包括CCD 相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯/ 输入输出单元等。 1)照明系统 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素,它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。 2)图像传感系统 机器视觉的图像传感器一般包括三个部分:镜头,摄像机,图形采集卡。一般来说,图像传感器实施对景物图像的采集;图形采集卡承担着对摄像机所采集图像的前置处理任务,是图像传感器与主处理器之间的链接“桥梁”。 3)图像处理系统 机器视觉系统的图像处理系统软件主要包括计算机操作系统及其应用软件、图像处理算法软件、控制软件等。其中,图像处理算法软件是机器视觉系统中最为关键的软件,因为它反映出对不同被测对象图像特征检测的核心思想(数学模型)。实际上图像处理算法的涉及范围十分广阔,根据应用目的的不同,可包括摄像机标定算法、图像输入处理、图像滤波、边缘检测、特征提取、图像匹配、深度识别。 (2)图像采集设备的研究 1)、远心光路 远心光路就是孔径光阑位于光学系统焦点处的光路。

工业相机镜头的参数与选型

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

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