工业相机选型--镜头参数与选型(Word版)
工业相机镜头地全参数及选型

工业相机镜头地全参数及选型工业相机是一种专门用于工业应用的相机,具有快速捕捉图像和高精度检测的特点。
而镜头则是相机成像质量的重要组成部分。
本文将从工业相机镜头的工作原理、参数以及选型等方面进行详细介绍。
一、工业相机镜头的工作原理二、工业相机镜头的参数1.焦距:焦距是指从镜头光轴上虚拟焦点到镜头物镜的距离,决定了物体成像的大小。
2.光圈:光圈是指透过镜头的光线的直径,决定了镜头的透光量。
光圈越大,透光量越大,但景深会减小。
3.滤光片:滤光片用于过滤一些波长的光线,可根据需求选用不同滤光片,如红外滤光片、紫外滤光片等。
4.分辨率:分辨率是指图像中可区分出的最小单位,通常用像素表示。
分辨率越高,图像越清晰,但也会增大数据量。
5.畸变:畸变是指由于镜头制造或成像等原因,在图像中出现的形变。
工业相机需要尽可能低的畸变,以保证测量的准确性。
6.变焦和变倍:有些工业相机镜头具备变焦和变倍功能,可以根据需求调整焦距和视野范围。
7.耐用性:工业相机镜头需要具备较高的耐用性,能适应不同工作环境的要求。
三、工业相机镜头的选型在选择工业相机镜头时,需要考虑以下几个方面:1.图像质量:镜头的分辨率、畸变、透光量等参数决定了图像的质量,根据不同应用需求选择合适的镜头。
2.适应环境:工业相机常用于恶劣的工业环境中,需要选择具备较高耐用性和防护性能的镜头。
3.成本因素:工业相机镜头的价格相对较高,需要根据预算选择合适的镜头。
4.应用需求:根据不同的应用需求,如测量、检测、识别等,选择适合的焦距、视野范围等参数的镜头。
四、工业相机镜头的品牌推荐目前市场上有许多知名的工业相机镜头品牌,如Schneider-Kreuznach、Zeiss、Tamron、Fujinon等。
这些品牌都有丰富的工业相机镜头产品线,能够满足不同应用需求。
结语:工业相机镜头作为工业相机的核心部件,对图像质量和成像效果起到关键作用。
在选型过程中,需要根据应用需求、成本因素等综合考虑,选择适合的镜头。
工业镜头、相机的结构、参数解释及选型指南

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工业镜头相关参数

工业镜头相关参数工业镜头是一种用于工业应用的专用光学镜头,广泛应用于机器视觉系统、工业自动化设备、医疗设备等领域。
在选择和使用工业镜头时,了解相关参数是非常重要的。
本文将介绍一些常见的工业镜头相关参数,帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的工业镜头。
1. 焦距 (Focal Length)焦距是工业镜头最基本的参数之一,它决定了镜头的放大倍率和视场角。
焦距越长,所拍摄的场景越小,放大倍率越大;焦距越短,所拍摄的场景越大,放大倍率越小。
一般来说,焦距越长的镜头适用于需要放大细节的应用,焦距越短的镜头适用于需要拍摄大范围场景的应用。
2. 对焦范围 (Focus Range)对焦范围是指工业镜头能够清晰对焦的距离范围。
在工业应用中,对焦范围通常需要根据实际需求来选择。
对焦范围较小的镜头适合需要对焦于近距离物体的应用,对焦范围较大的镜头适合对焦于远距离物体的应用。
3. 光学口径 (Optical Aperture)光学口径是指工业镜头镜片的直径大小,决定了镜头能够通过的光线量。
光学口径越大,镜头能够通过的光线越多,适用于低光条件下的拍摄。
光学口径对应的F值也是评估镜头透光能力的指标,F值越小,透光能力越强。
4. 图像传感器尺寸 (Image Sensor Size)图像传感器尺寸是指工业相机所使用的图像传感器的尺寸大小。
工业镜头的图像传感器尺寸需要与相机的图像传感器尺寸相匹配才能获得最佳的成像效果。
常见的图像传感器尺寸有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸等。
5. 解析度 (Resolution)解析度是指工业镜头能够捕捉和呈现的图像细节数量和清晰度。
解析度通常以水平线对应的图像细节数量来表示,单位为线对每毫米。
较高的解析度意味着镜头能够捕捉更多的细节并提供更清晰的图像。
6. 失真率 (Distortion)失真率是评估工业镜头图像形变程度的指标。
镜头失真会使图像形状发生扭曲或拉伸,影响成像的准确性。
低失真率的工业镜头能够提供更真实、更准确的图像。
工业镜头主要参数与选型

工业镜头主要参数与选型工业镜头是应用于工业视觉系统的重要组成部分,用于捕捉、分析和处理图像信息。
为了确保工业视觉系统的性能和稳定性,正确选择合适的工业镜头至关重要。
本文将详细介绍工业镜头的主要参数和选型的考虑因素。
一、焦距焦距是工业镜头最主要的参数之一、焦距决定了图像在传感器上的投影尺寸和视角。
焦距越长,图像放大倍数越大,视角越窄,适用于需求数字放大或者远距离观察的应用;焦距越短,图像放大倍数越小,视角越宽,适用于需求较广的场景。
二、光圈光圈是控制镜头进光量的装置,也是工业镜头的重要参数。
光圈的大小通过F值来表示,如F1.4、F2.8等。
较小的F值表示光圈较大,能够提供更多的光线进入传感器,适用于光线较暗的场景。
而较大的F值表示光圈较小,适用于光线充足的场景。
三、视场角视场角是指工业镜头能够捕捉到的图像范围。
视场角分为水平视场角和垂直视场角两种。
视场角大小根据镜头的焦距和传感器尺寸来确定。
选择合适的视场角可以确保所需的目标物体完全位于图像范围内,避免数据缺失。
四、图像畸变图像畸变是指图像中出现的形状变形现象。
常见的图像畸变有径向畸变和切向畸变。
径向畸变是由于光线在镜头表面不同位置经过不同程度的折射导致,主要表现为图像中心和边缘的大小比例不一致;切向畸变是由于镜头安装不平行或者传感器不平面导致的。
选择低畸变的工业镜头可以提高图像的准确性和精度。
五、透光率透光率是指镜头材料对入射光线的透过能力。
透光率越高,镜头传递的光线越多,图像亮度越高。
透光率高的工业镜头可以提高系统的灵敏度,提高图像质量。
六、最小单位物元最小单位物元(也称为最短成像距离)是指最小可辨识出的物体大小。
最小单位物元越小,工业镜头对小物体的识别和测量能力越高。
较小的最小单位物元适用于高精度和高要求的工业视觉应用。
七、镜头接口镜头接口是指镜头与相机之间的连接接口。
工业镜头常见的接口有C接口、CS接口和M12接口等。
选择合适的镜头接口可以确保良好的镜头与相机的配合,提高图像传输的稳定性。
如何选择工业相机doc资料

如何选择工业相机如何选择工业相机一.工业相机的型号参数多比较复杂,如何选择可以根据需求咨询供应商,但是还是需要我们有一定的技术背景来做支撑,因此,此文归纳了一些需要着重考察的参数,供大家参考。
1.分辨率:首先要确定目标的精度,然后以精度为根据选择分辨率。
相机像素精度单方向视野范围大小除以相机理论精度。
如:视野需要观察宽度为10mm,精度要求为0.02mm,那么相机宽度上像素要求为10/0.02=500像素,宽度上像素精度580就够了,那么780x580= 45万像素的相机就够了。
2.最大帧率:决定相机的拍照最快速度。
其实相机的曝光时间或者叫快门速度是可以很快的,一般可以达到十分之一毫秒级,但是拍照之后的图像传输速度是因硬件所限有极限的,在图像尚未完成传到缓冲寄存器时,不能开始下一帧图像的拍摄。
当然有时我们需要长时间曝光,此时曝光时间就不能大于由帧率的倒数推得的最大曝光时间。
我们要根据实际需要的两张图像的间隔时间来确定相机的帧率,需要的帧率的大小当然要小于相机的最大帧率并留有余量。
3.触发方式:一般工业相机有三种触发拍照的方式,如下:A 连续模式(free run)相机按设定的帧率自动连续拍照直至停止信号到B 软件模式由软件触发相机拍照,通过传输通讯程序控制C 硬件模式有外部硬件产生触发脉冲触发,高速动态检测时比较可靠选型时根据需要注意该相机所提供的触发方式是否满足要求。
4.传输接口:数字接口标准主要有USB2.0(3.0)、CameraLink、1394和GigE四类。
A USB接口优点:接口不用PCI口,USB口直接连接到电脑;USB2.0的最大传输带宽为480Mbps(即60MB/s),而USB3.0的最大传输带宽高达 5.0Gbps (500MB/s),速度快缺点:传输距离短,最长10m,一般传输在5m;占用CPU资源;接口容易松动B CameraLink接口优点:传输最大带宽可以为(8*8*时钟频率)bps,如线路时钟频率为75MHz,则传输速率为4.8Gbps,一般用于高分辨率高速面阵相机,或者是线阵相机上;采用低压摆幅差分电流模式驱动,抗噪声干扰缺点:需要CameraLink采集接口卡,不用光纤延长器一般15mC 1394接口在工业中,常用的是400Mbps的1394A和800Mbps的1394B接口。
工业镜头主要参数与选型

工业镜头主要参数与选型一、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,ß)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。
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、镜头的基本参数1.焦距:焦距是指光线汇聚所发生的位置与感光器或像素元件的距离。
工业相机镜头的焦距可以根据实际需求进行选择,一般有固定焦距和变焦两种类型。
2.光圈:光圈是指镜头的进光量大小的调节装置,它能控制进入相机的光线的数量。
光圈大小直接影响相机的景深和光线透过能力。
在选择工业相机镜头时,一般需要根据实际应用场景和光线条件进行合理选择。
3.像距和像高:像距是指感光器到镜头最近点的距离,像高则是指光线通过镜头时物体成像产生的像的高度。
像距和像高的大小会影响到相机的成像范围和分辨率,因此在选型过程中需要进行合理的规划和计算。
4.解像度:解像度是指相机镜头的成像能力,也称为像场解析力。
工业相机镜头的解像度决定了相机系统的成像质量和分辨率,因此在选型过程中需要特别关注。
二、特殊需求1.特殊光谱:一些工业应用中,需要对特定光谱范围内的物体进行成像。
对于这种需求,可以选择特殊波段的工业相机镜头,如红外镜头、紫外镜头等。
2.防尘防水抗振动:在一些工业生产环境中,会存在较高的尘土、水汽等干扰因素,此时需要选择具有防尘防水和抗振动功能的工业相机镜头,以保证镜头稳定可靠的工作。
3.镜头接口:根据实际应用需求和相机的类型,需要选择合适的镜头接口,如C口、CS口、F口、M42口等。
三、选型准则1.根据应用需求确定参数:首先要明确工业相机镜头的应用场景和目标,根据需要选择合适的焦距、光圈、像距等基本参数。
2.考虑成像质量和分辨率:成像质量是选型过程中最关键的因素之一,要选择具有较高解像度和尽量少的光学畸变的镜头。
3.考虑工作环境:根据实际工作环境的特点,选择具有防尘防水和抗振动功能的镜头。
4.考虑成本和性价比:工业相机镜头的价格差异较大,要根据实际需求和预算选择相应的镜头,综合考虑成本和性价比。
5.选择可替换镜头:由于工业应用的多样性和发展需求的变化,选择可替换镜头可以提高系统的灵活性和可拓展性。
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工业相机镜头是工业自动化领域中重要的设备之一,广泛应用于机器视觉、智能检测、无损检测等领域。
在选购工业相机镜头时,需要考虑到相机的应用环境、被测物体的特性以及相机镜头的参数。
本文将介绍工业相机镜头的全参数并进行选型分析。
一、工业相机镜头的全参数1.焦距(Focal Length):焦距是镜头将光线聚焦的能力。
不同的焦距会影响镜头的视角和放大倍数。
一般来说,较长焦距的镜头具有较大的放大倍数和较小的视角,适合远距离拍摄;较短焦距的镜头具有较小的放大倍数和较大的视角,适合近距离大范围拍摄。
2.镜头结构(Lens Structure):镜头的结构包括透镜的数量和排列方式。
常见的结构有单透镜结构、双透镜结构、复合透镜结构等。
不同的结构会影响成像质量、畸变程度和成本。
3.光圈(Aperture):光圈控制着进入相机的光线量,它是一个由多个薄片组成的机械装置。
可以通过调节光圈的大小来控制曝光量和景深。
较大的光圈适合拍摄光线较暗的场景,提高曝光量;较小的光圈适合拍摄光线较亮的场景,提高景深。
4.最小对焦距离(Minimum Focus Distance):最小对焦距离是指物体与镜头的最小距离,也是相机能够聚焦的最小距离。
镜头的最小对焦距离直接影响镜头的应用范围,较小的最小对焦距离适合拍摄微小物体,较大的最小对焦距离适合拍摄大型物体。
5.最大光学放大倍率(Maximum Optical Magnification):最大光学放大倍率是镜头能够放大物体的倍数。
较大的光学放大倍率可以提高图像的清晰度和细节,适合拍摄对细节要求较高的场景。
6.视场角(Field of View):视场角是指从相机镜头看到的场景范围。
它受到镜头焦距、相机感光元件尺寸和被测物体距离的影响。
一般来说,较长焦距的镜头具有较小的视场角,较短焦距的镜头具有较大的视场角。
7.图像传感器尺寸(Image Sensor Size): 图像传感器尺寸是指相机感光元件的尺寸。
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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尺寸镜头接囗只要可跟相机接口匹配安装或可通过外加转换冂匹配安装就可以了;镜头可支持的最大CCD尺寸应大于等于选配相机CCD 芯片尺寸2.选择镜头焦距如图所示在己知相机CCD尺寸、工作距离(WD)和视野(FOV) 的情况下,可以计算出所需镜头的焦距(f)。
3.选择镜头光圈镜头的光圈大小决定图像的亮度,在拍摄高速运动物体、曝光时间很短的应用中,应该选用大光圈镜头,以提高图像亮度。
4.选择远心镜头远心镜头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。
远心镜头与传统镜头对比,如图:传髖头爆心鷺*远心镜头又分为物方远心和双侧远心两种,如图:Conventional Lens Imager side telecentric "“Bo吐s ides telecentric n机器视觉的镜头选择创造不同机器视觉为工业控制系统增加了新的维度,它可以提供装配线上零件的尺寸、位置和方向。
而合适的镜头选择对于机器视觉能否发挥应有的作用是非常重要的。
机器视觉在控制工业流程当中的作用越来越重要了,尤其是在机器人引导、目标识别和质量保证等领域。
当前优秀的视觉系统已经超出了那些基本功能(例如辨别零件和确定方向)的范畴,还可以提供后续功能的信息,比如将物体从一个位置移至另一个。
对于装配线和大量检测操作中使用的机器人系统,比如汽车生产和检测线,传送带通常是参考。
这里,机器人执行两项任务:识别和传送。
在绝大多数机器视觉应用里,光学控制都是非常重要的。
机器人视觉系统同样要求极高的可重复性,因此减少抖动提供清晰图像是必要的。
在类似药品工厂这样的大规模单位检测线上,视觉系统必须能够辨识缺陷包、不可读标签和产品缺失。
视觉系统必须能够以极高的准确度快速识别和测量方形、圆形和椭圆形物体。
提高机器视觉系统的精确度,可以帮助保持统一的包装表面和颜色。
对于食品检测系统,产品的尺寸、颜色、密度和形状都需要依靠多元检测才确定。
多元机器视觉系统既可以是彩色相机也可以是黑白相机,通常使用结构照明方法建立产品外表和内在结构。
尽管照相机、分析软件和照明对于机器视觉系统都是十分重要的,可能最关键的元件还是成像镜头。
系统若想完全发挥其功能,镜头必须要能够满足要求才行。
当为控制系统选择镜头的时候,机器视觉集成商应该考虑四个主要因素:•可以检测物体类别和特性:景深或者焦距;加载和检测距离;运行环境。
分析这四个因素,可以针对具体应用确定合适的镜头选择。
主要放大率是指传感器上图像尺寸对于实际物体大小的比例。
物体特性在为机器视觉系统选择镜头之前,系统集成商必须确定物体和分析环境。
这个可视区域叫做无遮挡视场(FOY),它可以使用竖直和水平两个角度进行测量。
通常,竖直方向和水平方向尺寸的比例是4: 3,这个比例取决于照相机传感器工作区域的尺寸。
传感器的大小对于确定无遮挡视场所需要的主要放大率(PMAG)是非常重要的。
PMAG 是由传感器尺寸与FOV相比得到,是镜头的工作成效。
当确定镜头是否合适的时候,这一点需要考虑。
PMAG= 传感器尺寸FOV镜头放大率对于不同尺寸芯片照相机匹配镜头相当重要,然而,不要把镜头放大率和显微镜放大率搞混了,后者是山光管长度和实际物镜焦距决定的。
而镜头放大率主要考虑的是照相机传感器的尺寸系统放大率(SMAG)是监视器尺寸与传感器尺寸的比例与PMAG的乘积结果。
它是从物体到监视器图像的总体放大率,也就是整个系统的“工作”结果。
考虑物体的屏幕尺寸时,系统放大率是有用的。
监视器尺寸SMAG=PMAG X物体的特性也很重要。
镜头对于物体特征的解析能力依赖于特征的对比是否强烈。
确定系统解析度、或者物体最小更解析特征的方法,可以使用诸如伦奇刻线法这样的解像力方法。
这些刻线法以线耦(等宽度的一条黑线和一条白线)来决定特征。
其他的解像力方法还可以用圆圈和点状网格。
镜头在指定光线条件下辨识特定宽度的线耦或者点距的能力,决定了它的解析度。
解析度通常被模块转换功能(MTF)以图像的方式显示出来。
图形显示了指定线耦频率下可行的相对对比度。
扭曲、色差和其他波前畸变都会影响曲线的斜率,使曲线偏离理想状态或者衍射极限的光学表现。
镜头方案有时候会以每毫米线耦数量(Ip/mm)为单位列出物体解析度,再将这个值除以1000就可以预测出镜头每微米的物体解析度。
在进行表面剖析的时候,通常不只使用一台照相机和镜头,而了解镜头的内在偏差(aberration)量也是有价值的。
偏差是指镜头里的光学误差,可以引起同一张图片里不同点的图像质量差异。
剖析通常包括激光线和其他图像里的光线,这样可以确保测量的准确性。
些软件程序可以消除诸如镜头引起的扭曲之类的误差,所以在最终图像里只有剖析数据是明显的。
大型格式和区域扫描照相机镜头是控制应用优秀的解决方案,因为它具有高解析度、低扭曲和有限色差。
大范围FOV和兼容性,以及大型格式传感器,使这些镜头在web、LCD、食品和饮料行业的应用具有很高的价值。
镜头是机器视觉系统性能的主要决定因素。
距离约束自动化机器视觉系统和装配线所需的空间差异很大,可以只有儿米,也可能需要一整座厂房。
所谓的工作距离,是指当图像在焦距范围内的时候,物体和照相机镜头前端的距离。
它限制了视觉系统以及和视觉系统一起工作的设备所需要的空间。
有一些应用,比如通过真空炉端口观察,工作距离非常灵活,近焦镜头和长工作距离视频显微镜头都可以使用。
其他的应用,比如强电微观检测,工作距离就只有儿个英寸在极限范围内,通过镜头重新对焦,可以改变工作距离。
无限共轭镜头的对焦距离可以从最小工作距离一直到无限远,有限共轭镜头则有一个特定工作距离范围。
存放和加载限制,包括用于艰苦环境的保护外壳,必须具有足够的柔性,可以根据工作距离进行调整。
比如在很多安装场合,感兴趣的产品区域和产品线可能在检测过程中发生变化,这就要求视觉系统和视觉元件可以根据若干种传感条件进行调整。
很多照相机镜头需要平稳加载,但是当物体空间(物体和镜头之间的距离)受到限制,改变像空间(image space,镜头与图像之间的距离),就可以改变工作距离。
像空间可以使用两种方式进行改变:通过缩放功能或者隔离。
缩放镜头可以调整照相机系统的视场,而不需要改变工作距离。
一些缩放系统的元件可以定制组成特殊型号的系统。
度量衡和显微应用需要以微米为单位进行放大,这些镜头系统可以同显微镜下的物体对应。
缩放镜头保持着高解析度,但是成本高昂。
另外一种方案,镜头隔离器十分经济,并且可以缩短工作距离、减小镜头的可视范围。
然而不幸的是,这会带来扭曲同时降低解析度。
因此,除非空间调整是在5m之内或者镜头的设计就带有隔离器,否则隔离器不是一个推荐的方案。
镜头设计参數基本的镜头设计因素可以确定图像特性景深光学系统的性能取决于允许的图像模糊程度,模糊可能源于物体平面或者图像平面的位置漂移。
景深是指由探测器移动引起的可以接受的模糊范围,它依赖于工作F数(F/#),可以用来衡量镜头的聚光能力。
F/#在镜头孔径减小时增加。
减小镜头孔径,就意味着增加F/#,也就是增加系统景深,但是却减少了传感器的进光量,所以要提高照明等级进行补偿。
列出景深的镜头方案也应该给出相应的F/#值,如果这个值可以测量的话。
景深效果(DOE)是指由于物体移动导致的模糊。
DOF是完全在焦距范围内最大的物体深度,它也是保持理想对焦状态下物体允许的移动量(从最佳焦距前后移动)。
当物体的放置位置比工作距离近或者远的时候,它就位于焦外了,这样解析度和对比度都会受到不好的影响。
出于这个原因,DOF同指定的解析度和对比度相配合。
当景深一定的情况下,DOF可以通过缩小镜头孔径(也就是增加F/#值)来变大,同时也需要光线增强。
镜头的DOF范围取决于有效焦距、可接受的模糊直径。
有一些镜头被设计成超焦或者可超焦的,这就意味着焦内的远点可以拓展到无限远。
这种技术通常应用在定焦镜头上,景深效果很深,但是却可以通过虹膜的帮助进行调整。
不要把远心镜头和大景深镜头弄混了。
远心镜头可以使机器视觉系统控制放大率、消除潜在误差,所以同尺寸的物体在照片上高度都是一致的,无论它距离照相机有多远。