一、什么是工業(yè)相機(jī)
工業(yè)相機(jī)(俗稱:工業(yè)攝像機(jī))是機(jī)器視覺系統(tǒng)的重要組成部分,,在機(jī)器視覺系統(tǒng)中有著非常重要的作用,。相比傳統(tǒng)相機(jī)(攝像機(jī))而言,它具有高穩(wěn)定性,、高傳輸能力和高抗干擾能力等優(yōu)勢。
二,、工業(yè)相機(jī)鏡頭上的參數(shù)含義
1,、焦距(FocalLength)
工業(yè)相機(jī)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,,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,,后倍焦是一個非常重要的參數(shù),因為它直接影響鏡頭的配置,。不同品牌工業(yè)相機(jī),,哪怕接口一樣也可能有不同的后倍焦。
三,、工業(yè)相機(jī)鏡頭如何選型
選擇工業(yè)相機(jī)鏡頭時,,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的光圈或采用高感光度的感光芯片,。