工业镜头和家用镜头的特点和区别

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工业镜头的基本参数

工业镜头的基本参数

四.工业镜头的视角,焦距焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。

由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。

1.焦距的计算: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/Wf: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高度可以类比。

2.视场角的计算:tg(ωH/2)=h/2f = W/L tg(ωV /2)=v /2f = H/LωH:水平视场角ωV:垂直视场角f:镜头的焦距h:摄像机靶面的水平宽度v:摄像机靶面的垂直高度W:最大可见物体宽度的一半H:最大可见物体高度的一半L:被摄物体至镜头的距离垂直视角可以类比。

3.镜头按视角分类镜头按视角分可以分为:标准镜头:视角3 0度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为1 2 mm,在1/3英寸C CD摄像机中,标准镜头焦距定为8 mm。

只所以称30度视角的镜头是标准镜头是因为人眼的有效视角大概是30度。

广角镜头:视角9 0度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。

远摄镜头:视角2 0度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。

4.镜头按焦距分类镜头从焦距上分为:短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。

中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视C C D的尺寸而定。

长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。

按焦距分类和按视角分类是对应的。

5.定焦镜头和变焦镜头有些镜头的焦点是固定的,而有些镜头的焦点是可变的,这分别称为定焦镜头和变焦镜头。

什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?

什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?

什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?什么是工业镜头?工业镜头,顾名思义,就是专为工业应用而设计的镜头。

它们通常具有高分辨率、低畸变、低色散和高耐用性等特点,在工业领域中应用广泛。

下面,我们一起来具体了解工业镜头的应用领域。

工业镜头应用领域有哪些?工业镜头具有高性能、高稳定性和耐用性等特点,能够满足工业应用对于图像质量和可靠性的严格要求。

工业镜头在工业领域中被广泛应用于图像监测、质量检测和自动化控制等任务。

1.机器视觉领域工业镜头在机器视觉领域的应用非常广泛,它们常用于产品质量检测、尺寸测量、表面缺陷检测以及条形码和二维码识别等。

在自动化生产线上,通过使用工业镜头来获取产品图像,并结合图像处理软件进行识别和分析,可以实现自动化的品质控制和生产监测等。

2.视频监控领域工业镜头在安防领域的视频监控系统中发挥着重要作用。

它们具有广角、变焦和自动对焦等功能,可以实现全方位、高清晰度的视频监控,在保安、交通监管和城市管理等方面提供可靠的视觉支持。

比如:城市公安、银行、学校、商场、工厂等场所的视频监控设备都会使用工业镜头,交通流量监控、车牌识别等一系列的智能交通系统也都需要用到工业镜头。

3.工业检测领域工业镜头在工业检测领域,尤其是在无损检测中被广泛使用,例如对金属、塑料和玻璃等材料的缺陷检测,对食品和药品进行自动化检查,对产品的外形、尺寸、颜色等进行精确检测。

通过使用高分辨率、高对比度和低畸变的工业镜头,可以更好地捕捉和分析产品的表面和内部缺陷,以保证产品质量。

4.医疗影像领域工业镜头也应用于医疗影像领域,例如,内窥镜、显微镜、CT、X光机等都需要使用工业镜头。

工业镜头具有高清晰度、高对比度和良好的低光性能,能够提供清晰的图像,协助医生进行精确定位和手术操作。

此外,工业镜头在无人驾驶、无人机巡航、雷达系统等军事领域也有重要应用;在航天的空间遥感等领域也有应用;科研领域的实验设备如光学显微镜等也需要使用工业镜头进行研究。

工业用光学镜头详解

工业用光学镜头详解

光学变焦是数码相机镜头的一个极为重要的参数,它和数码变焦存在着本质上的区别。

两者的区别不但体现出它们的工作原理上,在最终的成像效果上,两者也会有明显的差别。

单单从成像质量来说,光学变焦比数码变焦优秀很多。

但是数码变焦由于成本低廉,也广泛配备在消费级数码相机中。

而且,随着图象处理技术的提高,数码变焦的效果也有所改善,例如索尼SmartZoom数码变焦技术,就是一个较为实用的数码变焦技术。

光学变焦与数码变焦的各自原理光学变焦要了解光学变焦的原理,首先我们来看看镜头成像的过程。

在我们的初中物理课上,老师都会给我们做放大镜成像的试验,燃烧的蜡烛通过放大镜会在白板上清晰地投影出来,同时随着放大镜的前后移动,燃烧的蜡烛在白板上影像的大小会发生变化。

这既是相机成像的原理,也是光学变焦的原理所在。

相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。

光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置,改变镜头焦距的长短,并改变镜头的视角大小,从而实现影像的放大与缩小。

上图中,红色三角形较长的直角边就是相机的焦距。

当改变焦点的位置时,焦距也会发生变化。

例如将焦点向成像面反方向移动,则焦距会变长,图中的视角也会变小。

这样,视角范围内的景物在成像面上会变得更大。

这就是光学变焦的原理。

我们平时接触的数码相机光学变焦的焦距,它实际上就是上图中焦距的长度。

例如佳能A95的3倍光学变焦镜头,它的焦距为7.8-23.4mm,指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上也就是被摄物体能够放大的范围。

而等效焦长是将上述焦距换算为传统35mm相机的焦距,从而变得更加直观,这个问题就不在我们的讨论范围了。

数码变焦数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。

就现在的主流技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区域的感光单元所获得的图象信息进行单独的放大。

工业相机镜头的基础知识

工业相机镜头的基础知识

工业相机镜头的基础知识《工业相机镜头的基础知识,咱也能懂!》嘿,朋友们!今天咱来聊聊工业相机镜头那些事儿。

这东西啊,听起来好像挺高大上,挺专业的,但别怕,听我慢慢给你唠唠,保证让你轻松搞明白。

咱就先从一个事儿说起哈。

我之前有一次去参观一个工厂,那里面到处都是各种机器设备在嗡嗡响。

我就好奇地到处瞅,突然看到一个机器上面有个小镜头,就跟咱平时拍照的相机镜头似的。

我就问旁边的工人师傅,这是干啥的呀?师傅特别热心地给我解释,说这就是工业相机镜头。

他说这个镜头啊,就像是机器的眼睛。

你想想,要是机器没有眼睛,那不就跟瞎子一样嘛,啥都干不了。

这个镜头能帮助机器看清周围的东西,然后根据看到的信息做出反应。

比如说,在生产线上,它能检测产品有没有瑕疵,尺寸合不合标准。

然后师傅还跟我讲了不同类型的镜头呢。

有广角镜头,就像咱手机拍照有时候用的那种,可以看到更大的范围;还有长焦镜头,能把远处的东西看得清清楚楚。

师傅说不同的镜头有不同的用处,得根据具体的需求来选择。

哎呀,我当时就觉得,这可真有意思。

原来这些工业上用的东西也不是那么遥不可及嘛。

咱再来说说这个镜头的清晰度。

就跟咱看照片似的,要是模糊不清,那多别扭啊。

工业相机镜头也是一样,清晰度高才能保证机器做出准确的判断。

这就跟咱戴眼镜一样,度数合适了才能看清东西。

还有啊,这个镜头的焦距也很重要。

焦距不合适,拍出来的东西可能就变形了,或者根本看不清。

这就好比你拿个望远镜,调不好焦距,那看到的东西也是模模糊糊的。

再说说这个镜头的安装吧。

师傅说安装的时候可得小心了,不能磕着碰着,要不然就影响使用效果了。

就跟咱爱护自己的手机镜头一样,得轻拿轻放。

总之呢,工业相机镜头虽然是工业上用的,但咱普通人了解了解也挺有意思的。

它就像是给机器赋予了一双锐利的眼睛,让机器能够更好地工作。

下次你要是再看到那些工厂里的机器,说不定就能想起我今天跟你说的这些关于工业相机镜头的事儿呢。

所以啊,朋友们,别觉得这些专业的东西离咱很远,其实了解了解,咱也能懂个大概。

工业镜头选购手册:普通镜头远心镜头对比

工业镜头选购手册:普通镜头远心镜头对比

工业镜头选购手册:普通镜头远心镜头对比工业镜头作为机器视觉的重要部件,主要用于聚集光线并将被拍摄目标的光学影像成在摄像机的CCD/CMOS传感器表面上,让摄像机能够采集到清晰锐利的图像。

在整个机器视觉系统中,镜头完成了被测物信息采集和传递,其品质好坏直接影响被测物体信息的精准度。

相比普通镜头,远心镜头必须提供更小的光学畸变、足够高的光学分辨率以及更丰富的光谱响应选择,来满足不同场合视觉系统中的应用需求。

一、特点优势:1.远心镜头:优点:放大倍数恒定,不随景深变化而变化;无视差。

缺点:成本高;尺寸大;重量重。

应用:度量衡方面;基于CCD方面的测量;微晶学。

2.普通镜头:优点:成本低;实用;用途广。

缺点:放大倍率会有变化;有视差。

应用:大物体成像。

3.在用普通镜头进行尺寸测量时,会存在着如下问题:(1)由于被测量物体不在同一个测量平面,而造成放大倍率的不同;(2)镜头畸变大;(3)视差,也就是当物距变大时,对物体的放大倍数也改变;(4)镜头的解析度不高;(5)由于光源的几何特性,而造成的图像边缘位置的不确定性。

远心镜头可以有效的解决以上问题,无论何处,在特定的工作距离,重新调焦后会有相同的放大倍率,因为远心镜头的最大视场范围直接与镜头的光栏接近程度有关,镜头尺寸越大,需要的视场就越大。

远心测量镜头能提供优越的影像质素,畸变比传统定焦镜头小,这种光学设计令影像面更对称,可配合软件进行精密测量。

二、远心镜头分类:远心镜头有以下三种分类:1.物方远心镜头物方远心镜头是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。

2.像方远心镜头像方远心镜头,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。

工业相机与民用相机的区别

工业相机与民用相机的区别

工业相机与民用相机的区别1、工业相机的性能强劲,稳定可靠,易于安装,相机结构紧凑结实不易损坏,连续工作时间长,可在较恶劣的环境下使用,一般的数码相机是做不到这些的。

例如:民用数码相机无法连续长时间工作,无法快速连拍,没有安装孔位,无法固定于机台上;2、工业相机的快门时间可以很短,曝光可以全局曝光,可以抓拍高速运动的物体。

工业相机的快门时间一般可以从1/100000秒~10秒的范围内调整,配合机器视觉光源、及频闪控制器,可以将快门时间设置在微秒级,而全局曝光,可以有效解决拖影等问题。

例如,把名片贴在电风扇扇叶上,以最大速度旋转,设置合适的快门时间,用工业相机抓拍一张图像,仍能够清晰辨别名片上的字体。

用普通的相机来抓拍,是不可能达到同样效果的;3、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而民用相机的图像传感器是隔行扫描的,逐行扫描的图像传感器生产工艺比较复杂,成品率低,出货量少,世界上只有少数公司能够提供这类产品,例如Dalsa、Sony,而且价格昂贵。

4、工业相机的帧率远远高于普通相机。

工业相机根据相机分辨率不同,每秒可以拍摄几张到几百张图片,甚至成千上万张图片,而民用相机只能拍摄几张图像,相差较大。

例如工业相机的30万像素相机,可以轻松做到200帧。

5、工业相机通常输出的是裸数据(raw data),其光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法,例如机器视觉(Machine Vision)应用。

而普通相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了压缩,图像质量较差,不利于分析处理。

6、工业相机相对普通相机来说价格较贵。

主要还是由市场需要来决定的。

工业相机的出货量远不如民用相机,因此成本居高不下是必然的。

另外还有以下一些区别:一、镜头接口工业相机的镜头接口1. C-Mount2. CS-Mount3.F-Mount4. NF (Sony)5. Cannon6. Leica7. T28. Pentax9. M5810.M72我们常见的工业接口是前三种,工业相机通常都是不配镜头的,有一个标准的接口,镜头根据工业应用环境需要用户自行选择;民用相机,常见的DC镜头是固定的,不能换;而如单反等可换镜头的,基本上也是一个厂家一个接口标准,而且许多厂家的镜头接口标准是不开放的,只能选择厂家本身生产的镜头。

工业镜头的四个重要参数

工业镜头的四个重要参数

工业镜头的四个重要参数工业镜头是工业领域中常用的光学器件,用于匹配相机,实现图像采集和分析。

工业镜头的性能参数直接影响到图像质量和应用效果,因此了解并正确选择工业镜头的重要参数十分关键。

以下将介绍工业镜头的四个重要参数:焦距、光圈、视场角和畸变。

焦距是工业镜头的一个基本参数,指的是从光轴(镜头中心线)到焦点的距离。

焦距决定了图像在传感器上的大小和视场范围。

一般来说,焦距越大,图像角度越窄,物体越远;焦距越小,图像角度越大,物体越近。

因此,选择工业镜头时需要根据实际应用场景来确定焦距。

比如,需要对远距离目标进行拍摄,就需要选择较大焦距的工业镜头;而对于近距离目标,选择较小焦距的工业镜头更为合适。

光圈是光线通过工业镜头进入相机的孔径大小。

光圈的大小直接影响到镜头的进光量,从而影响到图像的亮度和对比度。

光圈的大小一般通过F值来表示,F值越小,光圈越大,进光量越大。

在选择工业镜头时,需要根据实际应用的光线条件来确定光圈大小。

比如,在光线较暗的环境下,选择较大光圈的工业镜头可以提高图像亮度,而在光线充足的情况下,选择较小光圈的工业镜头可以提高图像对比度。

视场角是指在给定焦距下,工业镜头能够覆盖的水平和垂直角度范围。

视场角决定了工业镜头的视野大小,即能够拍摄到的物体范围。

一般来说,视场角越大,工业镜头的视野范围越广。

在工业应用中,选择合适的视场角可以保证图像中包含所需的物体信息,并且不会出现物体截断或图像过大的问题。

同时,视场角还与焦距和相机的图像传感器大小有关,需要根据实际应用需求进行合理选择。

畸变是指工业镜头将真实物体形状失真的现象。

畸变分为径向畸变和切向畸变两种类型。

径向畸变表现为光线从镜头中心到周围逐渐发散或汇聚,使得直线在图像中呈现弯曲或拉伸的形式。

切向畸变则表现为直线在图像中出现弯曲,但并不会伸缩。

畸变会影响图像的几何形状和精度,特别是在精密测量和图像处理等应用中需要尽量减小畸变。

因此,在选择工业镜头时,需要关注并评估镜头的畸变性能,选择具有较低畸变的工业镜头。

工业镜头与民用镜头的区别

工业镜头与民用镜头的区别

工业镜头与民用镜头的区别工业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主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、景深及各种像差。

与普通镜头相比工业镜头种类更为繁多,可使用范围更为广泛。

工业镜头与民用镜头的区别:一、清晰度不同工业镜头在成像面中心的分辨率是相对较高的,在边缘的差之。

普通镜头在中心分辨率可以基本满足清晰度的同时,边缘的清晰度降低很多,比如单反的边缘分辨率就比较低。

决定镜头清晰度的关键因素有三个:1.镜片材质和纯度。

镜片的杂质越少,其产生的干扰光线越少,画面清晰度更高;2.镜片的研磨精度。

镜片的研磨精度有研磨设备决定,目前国内镜头较国外镜头的差异就几种的这点上;3.镜片的镀膜精度。

对镀膜工艺的精确控制也是镜头清晰度的决定因素之一。

另外工业生产中所用的百万像素镜头采用非球面镜片,可减低像差,在相对于普通镜头提高清晰度的同时做到了小型化的设计;通过特殊的光学设计技术,从图像中心到周边部分的画质实现高解像力、高对比度的画面,比传统镜头提高了大约2.5倍以上的解像力,即使是在图像剪切或放大功能时,依然能保证高画质。

二、工业镜头的光谱透射能力也有助于画面清晰度的提高。

宽频率光线的透射,将大大提高摄像机靶面的受光量。

可增强画面的对比度和亮度,对画面的细节表现更丰富。

普通镜头的边缘亮度低。

三、畸变率不一样人眼能分辨的畸变大于3%,所以普通镜头的畸变一般设计为2%-3%之间。

但对于工业镜头往往不够。

工业生产用的长步道的镜头可以做到超低畸变,设置零畸变,这对于一些要求高精度作业的检测非常重要,工业镜头更能满足工业生产环境使用要求。

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工业镜头和家用镜头的特点和区别一、工业镜头的特点及分类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。

工业镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像;就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。

当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与工业镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。

由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。

工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。

1、工业镜头的安装尺寸,接口所有的摄像机镜头均是螺纹口的,CCD摄像机的镜头安装有两种工业标准,即C安装座和CS安装座。

两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同。

C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。

C S安装座:特种C安装,此时应将摄像机前部的垫圈取下再安装镜头。

其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。

如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄像机上时,则需要加装一个5mm 厚的接圈。

2、镜头的尺寸以摄像机镜头尺寸分镜头可以分为1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格,下面是一个简单的芯片尺寸规格表:格式1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸高度9.6mm 6.6 mm 4.8 mm 3.6 mm 2.4 mm宽度12.8 mm 8.8 mm 6.4 mm 4.8 mm 3.2 mm摄像机镜头规格应视摄像机的CCD尺寸而定,两者应相对应。

大概:★摄像机的CCD靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。

★摄像机的CCD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。

★摄像机的CCD靶面大小为1/4英寸时,镜头应选1/4英寸。

如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸大时,将使图像视野比镜头视野小,即不能很好地利用镜头的视野;如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸小时,将发生“隧道效应”,即图像有圆形的黑框,像在隧道里拍的一样。

监控相机一般都比较小,甚至小于1/3英寸;工业相机稍微大一些,一般1/2英寸到1英寸不等;传统的135相机底片比当前的一般感光芯片都大,36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸),画面对角线长度为43mm(1.7英寸),即是1.7英寸的,120中幅相机,其感光面尺寸有三种:45×60mm、60×60mm和90×60mm,可见画幅更大。

3、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。

一般光圈都可以调节,从而有手动光圈和自动光圈之分。

手动光圈工业镜头是的最简单的工业镜头,适用于光照条件相对稳定的条件下,手动光圈由数片金属薄片构成。

光通量靠镜头外径上的—个环调节。

旋转此圈可使光圈收小或放大。

在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标,应采用自动光圈工业镜头,比如在户外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号。

自动光圈工业镜头又有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制,这称为视频(VIDEO)驱动型;另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,称为直流(DC)驱动型,这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路。

对于各类自动光圈工业镜头,通常还有两项可调整旋钮,一是ALC调节(测光调节),有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择,一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度),可将输出图像变得明亮或者暗淡4、工业镜头的视角,焦距焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。

由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。

1)焦距的计算: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/Wf: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高度可以类比。

2)视场角的计算:tg(ωH/2)=h/2f = W/L tg(ωV /2)=v /2f = H/LωH:水平视场角ωV:垂直视场角f:镜头的焦距h:摄像机靶面的水平宽度v:摄像机靶面的垂直高度W:最大可见物体宽度的一半H:最大可见物体高度的一半L:被摄物体至镜头的距离垂直视角可以类比。

3)镜头按视角分类镜头按视角分可以分为:标准镜头:视角3 0度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为1 2 mm,在1/3英寸CCD摄像机中,标准镜头焦距定为8 mm。

只所以称30度视角的镜头是标准镜头是因为人眼的有效视角大概是30度。

广角镜头:视角9 0度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。

远摄镜头:视角2 0度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。

4)镜头按焦距分类镜头从焦距上分为:短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。

中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视C C D的尺寸而定。

长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。

按焦距分类和按视角分类是对应的。

5)定焦镜头和变焦镜头有些镜头的焦点是固定的,而有些镜头的焦点是可变的,这分别称为定焦镜头和变焦镜头。

变焦镜头也常被成为变倍镜头,它的焦距连续可变,即可将远距离物体放大,同时又可提供一个宽广视景,使监视范围增加。

变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。

典型的光学放大规格有6倍(6.0-36mm,F1.2)、8倍(4.5-36mm,F1.6)、1 0倍(8.0-80mm,F1.2)、12倍(6.0-72mm,F1.2)、2 0倍(10-200mm,F1.2)等档次,并以电动伸缩镜头应用最普遍。

5、镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对用户而言,需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率,以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位。

6、特殊镜头在特殊的安全镜头族群中,值得一提的品种包括光纤镜头、管道镜头、分像镜头、拐角镜头、中继镜头、自动聚焦镜头、安定镜头和长程镜头。

这些镜头各有所长,可以实现普通镜头所无法完成的特殊功能。

1)光纤镜头和管道镜头设计难度较大的监控系统中往往需要使用粘连光纤束镜头。

与通常用于视频信号传输的单模光纤和多模光纤不同,这种光纤束是由上千根单独的玻璃光纤粘连在一起组成的。

它可以将物镜得到的光学图像传输到十几厘米到几米远的地方。

中继镜头从光纤束处理到图像后,再将其传送到摄像机的传感器上。

通过光纤镜头取得的画面,其质量不如通过普通镜头取得的画面好。

因此,这种镜头只能用在普通镜头无法解决问题的场合。

光纤镜头分为刚性和柔性两种。

高分辨率(450线)的粘连光纤束中有几万根玻璃纤维,光学图像就是通过这些纤维从一端传输到另一段,每根光纤在光纤束两端的几何阵列中所处的位置完全相同。

完整的“光纤镜头”除了包括这个光纤束外,还需要在前面加装成像用的物镜,在后端加装传递图像用的中继镜头(以便图像会聚到传感器上)。

光纤镜头通常用于穿过厚墙对隔壁房间的监视,有时也用在必须将摄像机与镜头分开一端距离的场合。

另一种常用的长距离采光镜头是管道(borescope)镜头。

管道镜头由直径为0.04~0.5英寸、长6~30英寸的通光管、杆状镜头和多联式中继镜头共同组成。

中间的镜头用于将物镜形成的光学图像传送给后面的镜头,进而传送到摄像机传感器上。

单杆镜头使用的是独特的GRIN(graded index,渐变折射率)玻璃杆,光学图像在通过它之间能够重新聚焦。

由于杆和镜头的直径都很小,只有少量的光线能透入摄像机内部,因此这种系统的光学速度较慢,通常为f/11和f/30。

这一特性使得管道镜头只能与光线充足的场景和高灵敏度的摄像机配用。

因为管道镜头中使用的都是玻璃透镜,它的图像质量比光纤镜头要好一些。

2)分像镜头能够将两个单独场景同时成像的同一摄像机上的镜头称作分像镜头或双焦镜头。

这种镜头使用两个分开的透镜或双焦镜头。

这种镜头使用两个分开的透镜获取两个场景的图像后,再将其投射到摄像机的传感器上,其中的两个透镜焦距可能相同,也可能不同;可能朝向同一方向,也可能朝向不同的方向。

分像镜头的转接器可以起到同样的作用。

除了用于连接摄像机的接口外,转接器上还有两个C型接口或CS接口,可以连接两个普通镜头,从而实现“一机两景”。

根据双焦镜头设计的不同,最后得到的双景图像可以是左右分割的,也可以是上下分割的。

所以定焦镜头、变焦镜头、针孔镜头或其它镜头,只要其接口是C型或CS型的,就都可以用到这种转换器上。

侧镜位置安装的可调式反射镜可以改变镜头观察的方向。

在侧镜旁边再加装一只反射镜,就可以让两中镜头对准同一场景。

在这种情况下,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。

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