普通工业镜头与远心工业镜头的区别

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工业相机镜头的基础知识!

工业相机镜头的基础知识!

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工业镜头的主要类别:近摄物镜
近摄物镜
•接圈 简单的近摄物镜是在照相镜头和CCD相机之间加入 一个接圈,见图1.1-18 ,由此,CCD的敏感面可以位 于照相镜头的像方焦面的外面一段距离,从而可以摄取 到较近距离目标的像,但它受到图像清晰度的限制。
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工业镜头的主要类别:近摄物镜
近摄物镜
目录
3-4 5 6 7 8 工业镜头的接口 工业镜头的基本参数 工业镜头的其他参数 光学放大倍率 显示放大倍率
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10 11-21
工业镜头各参数间相互影响关系
工业镜头的主要类别:分类方式 工业镜头的主要类别
分类方式、常用摄像物镜、近摄物镜、远摄物镜、
远心物镜、远距物镜、反远距物镜、畸变物镜
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常用的工业镜头品牌及代理商

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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
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■解析度 表示一组物镜所能见到了2点的最小间隔 0.61x 使用波长(λ)/ NA=解析度(μ) 以上的计算方法理论上可以计算出解析度,但不包括失真。 ※使用波长为550nm ■解像力 1mm中间可以看到黑白线的条数。单位(lp)/mm. ■MTF(Modulation Transfer Function) 成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。

机器视觉技术与应用实战-FA镜头和远心镜头

机器视觉技术与应用实战-FA镜头和远心镜头
对于远心光路的原理,其实可以简单一句话就能说清楚,它就是普通的光学镜头在焦面上加上光阑,即 普通光路加小孔成像。 光阑:光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体。它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏。 其作用可分两方面,限制光束或限制视场(成像范围)大小。光学系统中限制光束最多的光阑,称为孔径光阑, 限制视场(大小)最多的光阑,称为视场光阑。
芯镜头
《机器视觉技术与应用实战》
FA镜头参数介绍
下表是一款500万分辨率镜头参数说明,可以支持2/3以下传感器芯片尺寸的相机。
《机器视觉技术与应用实战》
镜头的辅助器件
1 扩焦镜:安装在镜头和相机之间,改变焦距,但是物距不变。
《机器视觉技术与应用实战》
镜头的辅助器件
2 近摄接圈:安装在镜头和相机之间,可单独或者组合使用,是近距离成像的有效辅助配件。
FA镜头一般有定焦镜头和变焦镜头,定焦镜头有对焦调节环和光圈调节环,变焦镜头则会多一个变焦调 节环如下图
《机器视觉技术与应用实战》
FA镜头的选型
选择FA镜头需要考虑以下几点,FA镜头能否满足技术要求 工作距离 景深 视野 分辨率 畸变 FA镜头能否满足技术要求 1)被测量物体是否在同一个测量平面,不在同一平面放大倍率是不同的。 2)FA镜头畸变小于1%是否影响检测结果 3)视差也就是当物距变大时,FA镜头对物体的放大倍数也会改变; 4)FA镜头镜头的解析度能不能满足要求; 5)由于视觉光源的几何特性,而造成的图像边缘位置的不确定性。不适当光源干扰下造成边界的确定性
《机器视觉技术与应用实战》
《机器视觉技术与应用实战》
(4) 镜头的视野 视野 (Field of view):简称FOV,或者叫视场角,图像采集设备所能够覆盖的范围,即和靶面上的图像所对应 的物平面的尺寸;前面介绍过它和工作距离,镜头焦距和相机传感器芯片尺寸有关。相机标定和视觉精度也 需要视野的准确尺寸。

工业镜头的几种接口介绍

工业镜头的几种接口介绍

工业镜头的几种接口介绍工业镜头的几种接口介绍据工业CCD相机厂家介绍,工业检测镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,按焦距可分为短焦镜头、中焦镜头,长焦镜头;按视场大分为广角、标准,远摄镜头;按结构分为固定光圈定焦镜头,手动光圈定焦镜头,自动光圈定焦镜头,手动光圈定焦镜头、自动变焦镜头,自动光圈电动变焦镜头,电动三可变镜头等。

按接口类型可分为C接口镜头、CS接口镜头、U接口镜头和特殊接口镜头。

1、C接口镜头C接口工业检测镜头法兰焦距是安装法兰到入射镜头平行光的汇聚点之间的距离。

法兰焦距为17.526mm或0.690in。

安装罗纹为:直径1in,32牙.in。

镜头可以用在长度为0.512in(13mm)以内的线阵传感器。

但是,由于几何变形和市场角特性,必须鉴别短焦镜头是否合用。

如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。

如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离,则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。

接圈加在镜头后面,以增加镜头到像的距离,以为多数镜头的聚焦范围位5-10%。

镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。

加一个5mm接圈,一个C接口镜头可以接CS接口的相机。

2、CS接口镜头CS接口镜头可以直接接在CS接口的相机上,但是即CS mount 镜头不能与C mount相机一起使用。

3、U接口镜头U接口镜头为一种可变焦距的镜头,其法兰焦距为47.526mm或1.7913in,安装罗纹为M42×1。

主要设计作35mm照片应用,可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。

工业镜头是机器视觉系统中的重要组件,其功能就是光学成像,所以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,其中包括:镜头分辨率、镜头对比度、镜头景深及各种像差,镜头MTF参数。

工业镜头不仅种类繁多,而且质量差异也非常大,但一般用户在进行机器视觉系统设计时往往对工业镜头的重视不够,导致得不到理想的图像,从而导致视觉系统开发的失败。

远心镜头的优点和缺点、与普通镜头的区别

远心镜头的优点和缺点、与普通镜头的区别

远心镜头的优点和缺点、与普通镜头的区别远心镜头,又称为移轴镜头或者柔焦镜头,最主要的特征就是它镜头内部的造型可以偏离照相机的光学中心。

正常镜头拍摄物体时,镜头与胶片或者传感器处于同一平面上,而远心镜头可以使镜头结构转动或倾斜,让镜头的光学中心偏离传感器或者胶片的中心。

远心镜头的优点和缺点优点1:景深控制远心镜头可以通过改变镜头的倾斜角度,来选择性地对特定部分的画面进行聚焦,因此能够支持摄影师创造特殊的选择性对焦效果,如小人国效果。

优点2:透视控制对建筑摄影师来说,远心镜头的主要优点之一在于它能更好地控制透视。

普通镜头可能会导致摄影的直线(如大楼的叠楼)看起来倾斜,而远心镜头却可以改变视觉线,使线条看起来更直或者正常。

优点3:游离视角远心镜头能够创建不同的游离视角(即不与传感器平行的视角)。

也就是说,使用远心镜头,在不移动相机的情况下,可以拍摄到更宽的视野,对于建筑和景观摄影师来说,这点非常有用。

缺点1:操作复杂使用和掌握远心镜头需要更专业的技能和对摄影的深入理解,对一些初级摄影师来说,这可能会有些困难。

缺点2:价格昂贵远心镜头比普通镜头的价格要更高,可能会是一些摄影师无法接受的价格。

缺点3:应用受限制虽然远心镜头在特定情况下非常有用,如建筑摄影和风景摄影等,但在其他情况下,如人像摄影、动作摄影等场景中,远心镜头的应用可能受到限制。

远心镜头与普通镜头的区别远心镜头与普通镜头的区别主要在于以下几个方面:对景深的控制在普通镜头中,焦平面总是与传感器平行的。

而在远心镜头中,你可以倾斜镜头来改变这个平面,这样你就可以控制哪一部分的图像是锐利的,哪一部分的图像是模糊的,也就是可以更好地控制景深。

镜头的可移动性在正常的镜头中,镜头和图像传感器(如相机胶片或数字传感器)始终是平行的。

而在远心镜头中,镜头的部分可以独立于相机移动,这样可以让镜头的视野线偏离传感器平面。

这种移动性的特性让远心镜头很适合拍摄建筑物和风景,因为它可以改变透视,使线条看起来更直。

镜头远心度定义

镜头远心度定义

远心镜头的远心度是什么意思?
远心镜头(Telecentric)是为纠正传统镜头视差而设计的一种高端光学镜头,相比一般镜头而言,它在放大倍率、畸变、视差、解析度等方面都具有绝对优势。

但是远心镜头的参数还有很多人不是很清楚,像远心镜头的远心度是什么意思呢?下面我们来详细介绍一下:
什么是远心度?
远心度(Telecentricity)是指物体的倍率误差。

倍率误差越小,远心度越高。

远心度有各种不同的用途,在镜头使用前,把握远心度很重要。

远心镜头的主光线与镜头的光轴平行,远心度不好,远心镜头的使用效果就不好。

一个理想的工业镜头没有梯形畸变,远心度是0°。

对于很多应用需要用到远心镜头是因为远心镜头在很大工作距离内的放大倍率接近恒定,消除了视角误差。

这就意味着物体运动不会影响像的放大倍率。

需要注意地是:并不是远心镜头就比普通镜头有更大的景深。

事实上,远心度高并不意味着景深大,景深仅仅依赖于F-number和分辨率。

使用远心镜头,随着物体远离最佳焦距成像也会模糊,但是它是对称模糊(这已被当作远心镜头的优点)。

只要物体的特征在远心镜头工作距离内,像的放大倍率保持恒定,换言之,即离透镜近的特征并不比离的远的成像大。

比如需要同时检测相隔10mm的两个相同螺丝的螺纹分布。

比如需要同时检测相隔10mm的两个相同螺丝的螺纹分布。

紧凑型远心镜头对比普通工业镜头有哪些优势

紧凑型远心镜头对比普通工业镜头有哪些优势

紧凑型远心镜头对比普通工业镜头有哪些优势随着工业的不断发展,工业相机的使用越来越普及。

工业相机的主要组成部分是镜头和图像传感器。

其中,镜头的质量和性能对于图像的质量和解析度有着至关重要的影响。

因此,工业相机的性能与应用领域取决于所使用的镜头的种类和性能。

本文将着重讨论紧凑型远心镜头和普通工业镜头的区别及优势。

什么是远心镜头和工业镜头工业相机通常配备工业镜头。

相比普通摄影镜头,工业镜头可用于在长期使用时获得相应的工业级别的保护。

根据镜头的结构,可以将它们分为远心镜头和非远心镜头。

远心式镜头(telecentric lens)是一种光学元件,可以对像散或视角误差进行校正,并且与其位置无关。

它的单元是相对于镜头表面距离相同的平行光线。

因此,远心式镜头可以用于光学测量和微影。

它由光学玻璃和一个电子机械系统组成,可以控制曝光时间和孔径大小。

通常,工业镜头看起来非常复杂,由多个透镜组成。

每个透镜都有一个特定的形状和特征,以满足应用的要求。

远心镜头和普通工业镜头的区别相较于普通工业镜头,远心式镜头具有多方面的优势。

例如:像素大小在普通工业镜头的使用中,由于其不具备透镜设计的几何结构,因此允许光束在与垂直线不垂直的方向上到达表面,这导致图像的完美对准很难实现。

而远心式镜头由于其逆向透镜元件的结构,则可实现在许多应用领域中的高度准确的像素大小对准。

这意味着在成像过程中,远心式镜头可以消除视角误差,从而获得更加准确的图像。

成像清晰度在工业成像应用中,清晰度和分辨率是显示质量非常重要的因素。

由于远心式镜头中光线的入射角度不变,因此其图像分辨率要高于普通工业镜头,使其成为可预测和可重复的成像解决方案。

另外,远心式镜头具有逆向透镜元件结构,可以减少异常像差,从而得到清晰、锐利的图像。

声速远心式镜头设计能够减轻突变或变形的问题,由于光线的折射角度在它进入特定透镜时固有地固定,因此没有产生弯曲或变形的风险。

而在普通工业镜头也存在类似的问题,当且仅当光线与垂直于图像面的表面产生接触时,才能创造缺陷。

工业相机和普通相机的区别

工业相机和普通相机的区别

工业相机和普通相机的区别
现在,科技飞速发展,大家都知道是个科技社会。

都用机器来代替人手来完成高效率的工作,这就是机器视觉。

那今天我们就来谈一下机器视觉的一个重要组件——工业相机。

谈一谈比较简单的内容。

很多人纳闷。

TEO迪奥总结原因如下:
1、工业相机的快门时间非常短,可以抓拍快速运动的物体。

例如,工业相机抓拍电脑主机高速转动风扇的一张图像,能够清晰辨别出风扇扇叶上厂家的标牌。

用一般的相机来拍摄,是不能达到这样效果的。

这主要涉及到曝光时间的问题,工业相机曝光可达几万分之一、几十万分之一。

2、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而一般摄像机的图像传感器是隔行扫描的,甚至是隔三行扫描的。

逐行扫描的图像传感器生产比较困难,成品率低,出货量也少,世界上只有少数几个公司能够提供这类产品,价格昂贵。

百万级逐行扫描ccd的价格,从人民币几千元到几万元不等,只有采用逐行扫描的图像传感器,才有可能清晰抓拍快速运功物体,隔行扫描的摄像机抓拍图像是会有拖影现象。

3、工业相机的拍摄速度远远高于一般相机。

工业相机每秒可以拍摄十帧到百帧图片,高速工业相机可达千帧以上,而一般相机只能拍摄2-3幅图像。

4、工业相机输出的是裸数据,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。

而一般的相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉。

5、工业相机可以长时间工作,比如每天连续24小时工作、连续工作6个月,民用的则不行。

6、工业相机可以工作在比较恶劣的环境中,比如较冷的温度中。

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。

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普通工业镜头与远心工业镜头的区别
工业镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣,影响算法的实现和效果。

工业镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头,长焦镜头;从视场大小分有广角、标准,远心工业镜头;结构上分有固定光圈定焦镜头,手动光圈定焦镜头,自动光圈定焦镜头,手动变焦镜头、自动变焦镜头,自动光圈电动变焦镜头,电动三可变(光圈、焦距、聚焦均可变)镜头等。

工业镜头广泛用于反射度极高的物体定位检测,如:金属、玻璃、胶片、晶片等。

远心工业镜头主要是为纠正传统工业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。

普通工业镜头目标物体越靠近镜头(工作距离越短),所成的像就越大。

在使用普通工业镜头进行尺寸测量时,会存在如下问题:
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)由于视觉光源的几何特性,而造成的图像边缘位置的不确定性。

而远心工业镜头就可以有效解决普通镜头存在的上述问题,而且没有此性质的判断误差,因此可用在高精度测量、度量计量等方面。

远心镜头是一种高端的工业镜头,通常有比较出众的像质,特别适合于尺寸测量的应用。

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,因为远心工业镜头的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,需要的现场就越大。

远心测量工业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。

普通镜头优点:成本低,实用,用途广。

普通镜头缺点:放大倍率会有变化,有视差。

普通镜头应用:大物体成像。

远心镜头的优点:放大倍数恒定,不随景深变化而变化,无视差。

远心镜头的缺点:成本高,尺寸大,重量重。

远心镜头的应用:度量衡方面,基于CCD方面的测量,微晶学。

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