镜头选择计算公式 - 360文档中心

监控摄像机镜头的计算公式

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/Wf=hL/hf：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W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3"8.8 6.61"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f 时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。

W=2Ltg=2×2tg=1.46m则H=W=×1.46=1.059m焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。

图解法:如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。

高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。

镜头的选择及计算方法

这同摄象机的清晰度也有关系,在480线的情况下,人的高度按1.7米计算,人所成的像高度最好不要小于整个图象的1/4,也就是说摄象机所摄取到的到人所在位置的物高不能大于人高度的4倍(1.7*4=6.8).CCD按1/3英寸计算.1 10米物高/物距=CCD宽度/焦距6.8/10=3.6/X X=5.294 镜头焦距要于大于5.2942 15米物高/物距=CCD宽度/焦距6.8/15=3.6/X X=7.941 镜头焦距要于大于7.9413 20米物高/物距=CCD宽度/焦距6.8/20=3.6/X X=10.59 镜头焦距要于大于10.59依次类推计算公式详解ccd靶面规格尺寸：单位mm规格W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3"8.8 6.61"12.79.6F=wL/W或F=hL/H L为镜头到物体的有效距离w代表镜头靶面宽度，W代表实际物体宽度h代表镜头靶面高度，H代表实际物体高度不同规格镜头的靶面尺寸为：CCD靶面的大小划分(1) l” 靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm(2) 2/3” 靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm(3) 1/2” 靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm(4) 1/3” 靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm(5) 1/4” 靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm4mm镜头角度78度；6mm镜头角度53度；8mm镜头角度40度；12mm镜头角度25度；16mm镜头角度20度。

如何選擇鏡頭、CCD 攝影機及光源基本入門介紹影響影像品質主要參數影響這個參數的元件Resolution：解析度是一種影像系統能重新產生詳細影像能力的量測˙鏡頭˙螢幕˙攝影機˙影像擷取卡Contrast：影像中物體和背景的陰影灰階比較(對比強烈與否) ˙鏡頭˙照明˙攝影機Depth of Field（DOF）：物體能看清楚的最近和最遠的相差距離，有時稱為焦距深度˙鏡頭的光圈值Distortion：失真是影像在鏡頭放大中，在不同點位置造成差異的光學誤差˙鏡頭Perspective Errors：也叫視差，這是傳統鏡頭在不同距離會有放大倍率改變的現象，較近物體比較遠物體產生較大投射誤差。

镜头计算方法及相关术语

远心镜头计算公式远心镜头计算公式：：光学倍率=相机芯片尺寸相机芯片尺寸（（长、宽）/视野视野（（长、宽）镜头支持靶面镜头支持靶面尺寸尺寸尺寸≥≥相机靶面尺寸相机芯片尺寸2/3 长8.45mm 宽 7.07mm1/2 长6.4mm 宽 4.8mm1/3 长4.8mm 宽 3.6mm1/4 长3.2mm 宽 2.4mm1/2.5 长5.12mm 宽3.84mm1/1.8 长7.13mm 宽 5.37mm1/2.3 长6.16mm 宽 4.62mm机器视觉系统中，工业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工业镜头得到，工业镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。

下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。

一、远心光学系统远心光学系统：：指主光线平行于工业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。

：二、远心镜头远心镜头：远心镜头指主光线与镜头光源平行的工业镜头。

有物方远心，像方远心，双侧远心。

普通工业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。

双侧远心境头主物方，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远心光学系统的特色：：优点优点：：更小的尺寸。

减少镜头数量，可降低成本。

缺点缺点：：上下移动物体表面时，会改变物体尺寸或位置。

优点优点：：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。

摄像头焦距算法

当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。

焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。

景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。

景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊左边的是镜头右边的是照得多远是约数2.86M3.68m4.8m6.12m815m12. 20m1635m镜头焦距最佳距离视角3.6mm（超广角）：1～3米92度4mm（超广角）：3～5米74度6mm （标配1）：5～8米55度8mm（标配2）：8～10米34度12mm(望远)：10～12米23度16mm(望远)：12～15米17度标准镜头：视角30度左右，在英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为12mm，在英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为８mm。

xx：视角90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20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。

各焦距镜头看多宽？镜头焦距搭配二者差的异性2.8 mm89.9°75.6°14.3°3.6 mm75.7°62.2°13.5°4 mm69.9°57.0°12.9°6 mm50.0°39.8°10.2°8 mm38.5°30.4°8.1°12 mm26.2°20.5°5.7°16 mm19.8°15.4°4.4°25 mm10.6°8.3°2.3°60 mm5.3°4.1°1.2°二、镜头能照得完目标么？镜头焦距(毫米数)距离5米(宽×高)距离10米(宽×高)距离15米(宽×高)距离20米(宽×高)距离30米(宽×高)2.8mm 13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米3.6mm8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米4mm 8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米6mm5.5×4.1米11×8.3米16.5×12.4米22×16.5米33×24.8米8mm3.5×2.6米7×5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米12mm 2×1.5米4×3米6×× 4.5米8×6米12×9米16mm1.5×1.1米3×2.3米4.5×3.4米6×4.5米9×6.8米25mm1.3×1米2.5×1.9米3.8×2.9米5×3.8米7.5×5.6米60mm0.5×0.4米1×0.75米1.5×1.1米2×1.5米3×2.3米三、镜头最远能看清多少米？3.6MM、6MM、8MM、12MM、16MM、25MM乘上2.4就是最远多少米距离了镜头的种类镜头的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。

镜头角度与距离计算方法

专用的镜头角度计算方法镜头焦距的计算1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。

1、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 2、f=hL/hf；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W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3" 8.8 6.61" 12.7 9.6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。

2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f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W.H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。

W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。

图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。

高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。

镜头角度与距离计算方法

专用的镜头角度计算法镜头焦距的计算1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。

1、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 2、f=hL/hf；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W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3" 8.8 6.61" 12.7 9.6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。

2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f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W.H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。

W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。

图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。

高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。

摄像机镜头换算公式

摄象机镜头换算公式在闭路监控工程中，工程人员往往会碰到镜头难以选配的问题；为此，提供以下简单的计算公式，供选取镜头时参考：公式1；F=w D/W公式2：F=h D/HF：镜头焦距D：被摄物体距镜头的距离W：被摄物体需摄取的宽度H：被摄物体需摄取的高度w：CCD靶面的宽度h：CCD靶面的高度CCD靶面相关参数例：某闭路监控工程中，用1/3”的摄象机，摄象机安装在收银员的5米高的上方，需要监控收银员2米宽的柜台情况，选用多少毫米的镜头？按F=w D/W公式计算F=4.8*5/2=12mm则选用12 mm的镜头即可。

摄像机镜头知识及其选用标准一、基本概念1、成象面：成象面是入射光通过镜头后所成象的平面，这个面是一个圆形。

2、CCD芯片：摄像机中用来将光信号转换成电信号的装置。

摄像机说明书中常有1/2"、1/3"、2/3",指的是CCD芯片对角线的长度，单位是英寸。

3、焦距：是镜头到成象面的距离，单位是mm。

4、视角：就是视线的角度，也就是镜头能“看”多“宽”。

5、最小工作距离：是指从镜头到所能看清的物体之间的最短距离。

6、视野：是指镜头所能覆盖的有效工作区域。

7、景深：是指镜头所能成像的纵深范围。

二、镜头的分类1、按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头1" 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头1/2" 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头1/3" 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头2/3" 17mm2、以镜头安装分类镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。

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），这是一种国际公认的标准。

这种镜头安装部位的口径是25. 4mm（in），从镜头安装基准面到焦点的距离是17. 526 mm。

大多数摄像机的镜头接口则做成CS型，因此将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈，而将CS镜头安装到CS接口的摄像机时就不需接圈。

摄像机与镜头对应的有效监控区-计算公式

公式视觉清晰度(等效VTVL)=标称电视线(TVL)*KrKr：凯尔系数,按照经验取0.7-0.75，表中取0.75采用隔行扫描方式的CCTV系统,显示或存储设备的垂直分辨率下降，其比例被称为凯尔系数。

焦距、视距和视场大小的关系f=w*L/Wf=h*L/Hf：镜头焦距w：图象宽度（被摄物体在靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象高度（被摄物体在靶面上成像高度）H：被摄物体的高度，即视场（摄取场景）高度视角θh=2*ATAN(f/w)θv=2*ATAN(f/h)θh：水平视角θv：垂直视角f：镜头焦距w：图象宽度（被摄物体在靶面上成象宽度）h：图象高度（被摄物体在靶面上成像高度）分辨人脸特征的摄像最远距离(景深远界限)L2=f*H/hL2：景深远界限(m)f：镜头焦距(m)H：被摄物体的高度，取0.2m ,大约等于人脸的长度h：图象高度，取20个等效像素在靶面上的高度=靶面高(m)/等效VTVL*20弥散园（成像单元直径）δ=2*Dc/靶面对角线等效像素数=2*(Hc^2+Vc^2)^0.5/(等效VTVL^2+HV^2)^0.5δ：弥散园(mm)，靶面对角线上2个视觉等效像素的直径Dc：靶面对角线长度(mm)Hc：靶面宽(mm)Vc：靶面高(mm)等效VTVL：视觉清晰度（在垂直方向上可观察分辨的水平条纹线数）HV：成像传感器水平分辨率(点)进入摄像机的光线在聚焦之后到达靶面形成扩散，光线落到每个成像点与其相邻的点，这个模糊的圆反应到画面上是可分辨因此，弥散园是摄像靶面上即相邻4个等效像素（横纵各2个）组成的圆的直径。

超视距H=f+f^2/(F*δ)H：超视距(m)f：镜头焦距(m)F：镜头光圈值δ：弥散园(m)注意，镜头焦距和弥散园δ的单位一般记为mm，这里要换算成m 。

景深L1=H*L/(H+L-f)L2=H*L/(H-L-f)ΔL=L2-L1L1：景深近界限(m)，成像焦点对实的最近距离 L2：景深远界限(m)，成像焦点对实的最远距离ΔL：景深(m)L：焦点处的物距(m)H：超视距(m)f：镜头焦距(m)在景深远界限L2的前提下，有L=L2*(H-f)/(H+L2)画面上是可分辨的最小显像单元。