一,、光學(xué)鏡頭是什么意思
光學(xué)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,,其功能就是光學(xué)成像,。光學(xué)鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中必不可少的部件,直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣,,影響算法的實(shí)現(xiàn)和效果,。光學(xué)鏡頭從焦距上可分為短焦鏡頭,、中焦鏡頭,長焦鏡頭,;從視場大小分有廣角,、標(biāo)準(zhǔn),,遠(yuǎn)攝鏡頭,;結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭,,手動(dòng)光圈定焦鏡頭,,自動(dòng)光圈定焦鏡頭,,手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)變焦鏡頭,,自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭,,電動(dòng)三可變(光圈、焦距,、聚焦均可變)鏡頭等,。
二,、光學(xué)鏡頭上的參數(shù)含義
1,、焦距(FocalLength)
光學(xué)鏡頭焦距的參數(shù)用mm(毫米)來劃分的,,常規(guī)的有6mm,8mm,,12mm,,16mm,25mm,,35mm,,50mm,,75mm。一般6mm鏡頭在15m以內(nèi),,8mm鏡頭在20m以內(nèi),,視角約50度,,12mm在30-40m以內(nèi),,約30度,,16mm在40-60以內(nèi)。
較常見普通相機(jī)有8mm,,15mm,,24mm,28mm,,35mm,50mm,,85mm,105mm,135mm,,200mm,400mm,,600mm,1200mm等,,還有長達(dá)2500mm超長焦望遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭根據(jù)其焦距的長短,,也即拍攝時(shí)的視角,,可分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,、廣角鏡頭,、和長焦距鏡頭等,。根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類,。
2,、光圈(Iris)
光圈用F表示,以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量,,每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值,,例如:8mm/F1.4代表最大孔徑D為5.7mm,F(xiàn)值越小,,光圈越大,,F(xiàn)值越大,光圈越小,。最佳光圈一般在f/4-f/8,。
3、景深(Depth of Field,,DOF)
景深是指在被攝物體聚焦清楚后,,在物體前后一定距離內(nèi),其影像仍然清晰的范圍,。景深隨鏡頭的光圈值,、焦距、拍攝距離而變化,,光圈越大,,景深越?。\),光圈越小,,景深越大(深),。焦距越長,景深越小,,焦距越短,,景深越大。距離拍攝物體越近時(shí),,景深越小,,拍攝距離約遠(yuǎn),,景深越大,。
4、接口(Mount)
相機(jī)與鏡頭的連接方式,,常用的包括C,、CS、F,、V,、T2、Leica,、M42x1、M75x0.75,。其中,c與cs接口的主要區(qū)別在于鏡頭與攝像機(jī)接觸面至鏡頭焦平面的距離不同,,c型接口距離為17.5mm,cs型接口距離為12.5mm。C型鏡頭與C型攝像機(jī),,CS型鏡頭與CS型攝像機(jī)可以配合使用,C型鏡頭搭配CS型搭配使用增加一個(gè)5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)就可以啦,。
5,、對應(yīng)最大CCD尺寸(SensorSize)
鏡頭成像直徑可覆蓋最大CCD芯片尺寸(傳感器尺寸,一英寸=25.4mm),,主要有:1/2″(eg:應(yīng)該是1/2英寸,,靶面高度應(yīng)該是6.4,具體計(jì)算有待查詢),、2/3″,、1″和1″以上。
6,、分辨率(Resolution)
分辨率代表鏡頭記錄物體細(xì)節(jié)的能力,,以每毫米能夠分辨黑白對線的數(shù)量為計(jì)量單位,“線對/毫米(lp/mm)”,,分辨率越高的成像越清晰,。我們常說的顯示分辨率是屏幕圖像的精密度,指圖形所能顯示像素有多少,。
7,、工作距離(Workingdistance,WD)
鏡頭第一個(gè)工作面到被測物體距離,。
8,、視野范圍(Field of View,F(xiàn)OV)
相機(jī)實(shí)際拍攝到的區(qū)域尺寸,。
9,、光學(xué)放大倍數(shù)(Magnification,b)
CCD/FOV,,即芯片尺寸除以視野范圍,。
10、數(shù)值孔徑(Numerical Aperture,,NA)
數(shù)值孔徑等于由物體與物鏡間媒質(zhì)的折射率n與物鏡孔徑角的一半(a2)的正弦值的乘積,,計(jì)算公式為N.A=n*sina/2。數(shù)值孔徑與其它光學(xué)參數(shù)有著密切的關(guān)系,,它與分辨率成正比,,與放大率成正比。也就是說數(shù)值孔徑,,直接決定了鏡頭分辨率,,數(shù)值孔徑越大,分辨率越高,否則反之,。
11,、后背焦(Flangedistance)
準(zhǔn)確來說,后倍焦是相機(jī)的一個(gè)參數(shù),,指相機(jī)接口平面到芯片的距離,。但在線掃描鏡頭或者大面陣相機(jī)的鏡頭選型時(shí),后倍焦是一個(gè)非常重要的參數(shù),,因?yàn)樗苯佑绊戠R頭的配置,。不同廠家的相機(jī),哪怕接口一樣也可能有不同的后倍焦,。
三,、光學(xué)鏡頭如何選型
選擇光學(xué)鏡頭品牌產(chǎn)品時(shí),,要注意:
1,、C接口還是CS接口,C接口的接口距離是17.5mm,,CS接口的接口距離是12.5mm,,用錯(cuò)了就不能合焦。
2,、要根據(jù)感光器件的大小來選擇鏡頭,,是2/3寸感光芯片的要選擇對應(yīng)成像圈的鏡頭,如果選擇了1/3"或1/2“的,,會(huì)出現(xiàn)很大的暗角,。
3、選擇焦距,,即選擇視野范圍比觀測范圍稍大一點(diǎn)的鏡頭,。
4、景深與光環(huán)境的配合,,光線充足,,配備光源照射的地方可以選用小光圈,加大景深,,提高拍攝清晰度,。光線不足的地方需要稍大一點(diǎn)的光圈或采用高感光度的感光芯片。