关于工业镜头的景深以及分辨率
景深:在景物空间中,位于调焦平面前后一定距离内还能够清晰成像的纵深距离,也就是在实际像平面上获得相对清晰影像的景物精简深度范围。
景深的变化
无论哪个镜头,调小光圈则景深变深,这是因为可以在保持 S1,S2的值不变前提下将光圈的角度调小,由此可以将焦点的大小调小,使得对焦的范围更广。
分辨率的表示
镜头的分辨率不光使用在图像处理中,它是指所有光学测量仪器中使用的镜头可以观察的最小间隔。如分瓣率为10 µm的镜头,可以清晰的观察结宽为10 µm、间距为10 µm并列条纹线。分辨率不足时,人们感觉 2根线好像重叠在一起,因此不适用于精度要求较高的检测.镜头的分解率可以用下述的瑞利极限的公式来表示。
光圈的概念
光圈:是一个用来控制光线透过镜头进入机身内感光面光量的装置,在拍摄高速运动物体时候,由于曝光时间短,需要使用大光圈。光圈大小一般用F表示,以镜头焦距f和通光孔径直径D的比值来衡量,当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离越远,F值越大,光圈越小;反之,F值越小,光圈越大。一般通过调整通光孔径大小来调节光圈,完整的光圈数值系列如下:F1,F1.4,F2,F2.8,F4,F5.6,F8,F11,F16,F22,F32,F44,F64。光圈F数值每升高一个等级,意味着通光孔径的面积即进光量降低一半。
镜头的畸变以及选择
镜头在成像时,特别是用短焦距镜头拍摄大视场,图像会产生形变,这种情况叫做镜头的畸变。
镜头畸变
畸变是由于镜头的光学结构和成像特性导致的,原因是由于视野中局部放大倍数不一致造成的图像扭曲。拍摄的视场越大,所用的镜头的焦距越短,畸变的程度就越明显,一般有桶型畸变和枕型畸变两种(如下图),可以通过图像标定减弱这种平面畸变的影响。
镜头选择
1
在选择镜头时,我们会选择比被测物体视野稍大一点的镜头,以有利于运动控制。一般选择大约物体三分之一的视野。
2
景深要求:对于对景深有要求的项目,尽可能使用小的光圈;在选择放大倍率的镜头时,在项目许可下尽可能选用低倍率镜头。如果项目要求比较苛刻时,倾向选择高景深的尖端镜头。
3
芯片大小和相机接口 :例如2/3”镜头支持最大的工业相机耙面为2/3”,它是不能支持1英寸以上的工业相机。要注意所选择的镜头的最大兼容CCD尺寸要大于或等于相机芯片的尺寸。
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