凸透镜成像原理以及镜头选型
凸透镜成像原理以及镜头选型
上一章我们介绍了机器视觉中的相机选型，本章将从凸透镜成像原理入手介绍镜头选型。
凸透镜主要对光起会聚的作用，平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点，穿过透镜的光在一倍焦距f和二倍焦距2f之间的可以成清晰的像。物体到凸透镜的距离为物距。在数码相机成像系统中，光线穿过镜头打在CCD图像传感器上，图像传感器到镜头透镜中心的距离就是镜头焦距，被拍摄物体到镜头的距离称为工作距离。
由工作距离，视野范围和相机型号求镜头焦距
已知工作距离d = 1200mm，视野FOV = 300mm*238mm，图像传感器尺寸6.8mm*5.4mm（假设相机型号已知，通过说明书查得传感器尺寸）。
则可以计算镜头焦距，最后选取的镜头焦距可以略小于计算结果，这样可以可以拍摄更大的视野
Basler官网上提供了便利的镜头选型助手，输入视野，工作距离和相机型号，可快速得出推荐的镜头型号，其计算方法与上述的一致。
镜头分辨率
镜头分辨率是指镜头在单位毫米内能够分辨的黑白条纹对数。单位是“线对/毫米”（lp/mm）。
左下是镜头分辨率合格的情况，右下是镜头分辨率较低的情况
一个镜头有它的分辨率N lp/mm，那至少需要配以2N/mm 个空间采样点。这个可以这样来理解，1mm 内有N 条黑白线对，那么就有N 条白线和N 条黑线总共2N 条线。一个CCD对应一条白线或黑线，那么摄像机在1mm 内需要有2N 个CCD来对应N 条白线和N 条黑线，摄像机的CCD密度就是 2N/mm
下面我们举一个例子
- 有一个2 百万像素摄像机，CCD数量为1600×1200=1920000，图像传感器水平尺寸是6.4mm、垂直尺寸是4.8mm，它的水平CCD密度是1600/6.4=250 pixel/mm，垂直CCD密度是1200/4.8=250 pixel/mm。
（10个，5毫米，每毫米10/5 = 2个）
CCD感光单元是正方形的，所以这里水平CCD密度和垂直CCD密度都是250pixel/mm，所以镜头分辨率应选125 lp/mm。（2个等于1对）
镜头靶面尺寸
镜头的靶面尺寸应不小于相机图像传感器的尺寸，否则将损失图像四周边缘部分的信息。
以上便是工业视觉中相机和镜头的选型介绍。另外，光源在信息采集中也发挥着重要的作用。在架构视觉系统时，需要根据生产环境，产品特征（材质，颜色，摆放角度，焊缝类型等）定制光源。合适的光源可以照亮目标，提高目标亮度，形成有利于图像处理的成像效果，同时，通过选择不同波长的光源（红外，蓝光等）来克服环境光的干扰，保证信息采集的稳定性。良好的光照条件可突出物体的待测部分，降低图像处理的难度，提高系统检测精度，运行速度及工作效率。
相机和镜头作为视觉系统的采集端，其捕获的“一手信息”的质量将直接影响后续各个流程的处理难度和处理结果，选择合适的采集设备是提高系统精度和效率的重要一步。
关注我们
公众号搜索：辰视智能
了解更多资讯！
凸透镜成像原理以及镜头选型相关推荐
- 数学证明凸透镜成像原理
更好的阅读体验 凸透镜成像原理 前言 凸透镜成像原理是初中二年级的简单物理知识,但是因为 (数学学的不好) 种种原因,初中的教学只能通过实验来找出规律. 因此,很多初中 牲 生在学习此方面知识的时候十 ...
- MATLAB 凸透镜成像原理仿真（凹透镜大致图）
用MATLAB画凸透镜成像仿真,直线代表光线,方向由左向右,蓝色部分是焦点成像图.代码如下(内有画圆弧的代码): % 焦点 jiaodian_x = 0.4; jiaodian_y = 0.0; ji ...
- 相机成像原理_照相机、摄影机的成像原理
电影让不同时空下的你我相遇 写在开头 后面将要学习的焦距.景深以及镜头的运动相比影像中的画框.构图.景别.角度这几个概念理解起来更有难度,为了更好地理解它们的含义,也为了"知其然,知其所以然 ...
- [kx]人眼结构凹/凸透镜成像及生活应用
物理学中的lamba光谱: http://www.cnblogs.com/iiiiiher/diary/2018/04/05/8724339.html 思路: 电磁光谱-->可见光-->人 ...
- CCD成像原理以及机器视觉中的相机选型
CCD成像原理以及机器视觉中的相机选型 近年来,随着人工智能的高速发展和图像处理技术的日益成熟,机器视觉在自动化领域发挥着越来越大的作用.机器视觉被用于代替人工视觉,使机器人能够完成以往只有人工才能完 ...
- camera ---（6）双摄成像原理
1. 双camera 成像 为了下面的计算方便,首先在这里介绍一个凸透镜成像的简单性质. 内容 如图为摄像头成像的原理图,其中A为物点,O为光心,A'为像点,F,F'分别为物方和像方焦点. 该引理的内 ...
- 边拆边聊——简单了解DLP投影结构与成像原理
点击上方"3D视觉工坊",选择"星标" 干货第一时间送达 我的宏碁H6510BD投影在使用中突然出现"风扇故障,灯泡即将关闭"的错误提示.就 ...
- 相机的变焦，对焦和景深的理解和照相機的成像原理
首先认识焦距:是指平行光线经透镜折射或曲面镜反射后的会聚点,点到镜片中心的距离就是f焦距.相机成像时最清晰的位置就是感光阵列位于焦点处. 焦距的作用:焦距的大小决定着相机视野的范围大小,一般焦距越大视 ...
- Camera成像原理（raw图如何产生的）
1.前言 本文主要介绍了camera的成像原理和raw图像的生成原理,当然在此之前,我们先介绍camera基础知识 2.Camera基础知识 镜头(lens) 镜头实际上就是一个凸透镜,将外部的光线折 ...
最新文章
- dns （域名系统）
- SQL优化的一些知识
- 十六届全国大学生智能车竞赛线上比赛的队伍看过来，你们需要的图片都在这儿
- 人脸属性迁移学习笔记
- Maven知识点简要
- 【已解决】The server time zone value ‘�й���ʱ��‘ is unrecognize
- zblog php 侧边栏样式,ZBlogPHP免费主题Blogs如何修改侧边栏搜索框样式？
- 在.Net 4.0下用dynamic为你的系统解耦
- struts2、hibernate工作原理和流程
- mysql中select后接数字_MySQL SELECT用于从一组数字中排列一个数字
- Linux网络编程基础
- 13. Django基础：admin后台管理
- MySQL内存----使用说明全局缓存+线程缓存） 转
- 消息队列常见的使用场景
- Eclipse刚下好，代码没问题，就是运行不起来
- IE无法打开internet站点已终止操作
- 基金绿到发慌，教你用Python看破藏在盈损动态里的秘密
- 利用Pytorch搭建简单的图像分类模型（之二）---搭建网络
- 嵌入式软件解决ADC电量显示问题经验分享
- CpG-B DNA：一种新型的免疫佐剂