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相機鏡頭分類

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人氣: 發表時間:2019-07-11【

鏡頭是機器視覺系統中的重要組件,對成像質量有著關鍵性作用,它對成像質量的幾個最重要指標都有影響,包括:分辨率、對比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多,而且質量差異也非常大,但一般用戶在進行系統設計時往往對鏡頭的選擇不夠重視,導致不能得到理想的圖像,甚至導致系統開發失敗。所以在選購鏡頭前先了解一些基礎知識是非常必要的。


認識鏡頭


鏡頭將三維被測物體和它周圍的環境光學成像并投影在攝像頭的二維圖像傳感器平面上。一般這個平面是長寬比為4:3的矩形,我們稱這個矩形為成像面。


和成像面中的圖像對應的物體平面被稱作視野。


從被測物體到鏡頭的距離稱為工作距離。以鏡頭最佳聚焦時的WD為中心,前后存在一個范圍。


在此范圍內鏡頭能在像平面上獲得清晰的圖像,這個范圍被稱為景深。


參數解讀


物鏡的焦距f:物鏡的焦距決定了物體在成像面上成像的大小,用不同焦距的物鏡對同一位置物體成像時,焦距越長,所得的像也越大。


相對孔徑:鏡頭光圈的大小用相對孔徑F=D/f來表示,其中D為鏡頭中光線能通過的圓孔直徑,f為焦距。D越大能收集和通過的光線越多,同時,焦距越短,這些光線到達成像面的密度越高。


物鏡的視場角2ω:決定了在成像面上良好成像的空間范圍。當焦距f一定時,視場角越大,成像也越大;同時,當成像面的尺寸一定時,焦距越長,視場角越小。


鏡頭的分類


按鏡頭接口分類:


CCTV(C-MOUNT)、35mm攝像鏡頭


按等效焦距分類:


廣角鏡頭、長焦距鏡頭、中焦距鏡頭、遠心鏡頭、微距鏡頭。


按功能分類:


變焦距鏡頭(變倍鏡頭)、可變光圈鏡頭。


應用案例


兩種典型相機產品鏡頭選擇案例:


X_Ray專用千兆網相機采用百萬像素CCD傳感器,適用于對圖像清晰度要求較高的醫療行業。由于投射于圖像傳感器的光學圖像質量,直接影響到整體圖像的質量,如需完全清晰的捕捉百萬像素攝像機所呈現的高清晰度,必須適配高品質的百萬像素鏡頭。百萬像素鏡頭可使光學圖像呈現更高的對比度、亮度和銳度,可以清晰的捕捉圖像細節,無論中心還是邊緣,都可以清晰呈現。


印刷檢測系統中使用的面陣相機鏡頭在選擇過程中,需要綜合考慮物距、光照條件等因素來選擇合適的焦距,以適應現場復雜的使用條件。同時為了使其在測量過程中具有足夠的分辨率,所以采用電動三可變鏡頭,此鏡頭焦點、聚焦、光圈三個參數均可通過電動馬達驅動變化,有效的保證了輸出圖片的清晰度。


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