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,,手動光圈定焦鏡頭,自動光圈定焦鏡頭,,手動變焦鏡頭,、自動變焦鏡頭,自動光圈電動變焦鏡頭,,電動三可變(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,,CS型鏡頭與CS型攝像機可以配合使用,,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,,后倍焦是相機的一個參數(shù),指相機接口平面到芯片的距離,。但在線掃描鏡頭或者大面陣相機的鏡頭選型時,,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,。不同廠家的相機,,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,,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,。