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。