工業(yè)相機的鏡頭,是機器視覺系統(tǒng)中的重要組件,它的質(zhì)量將直接影響機器視覺系統(tǒng)的整體性能。鏡頭的作用是將目標(biāo)成像在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的主要參數(shù)有視場角、光圈、焦距、景深、工作距離(物距)、工作視野等。在設(shè)計機器視覺系統(tǒng)時,要選擇參數(shù)與用戶需求相匹配的鏡頭。視場角是以鏡頭中心為頂點,以被測物可通過鏡頭的很大范圍的兩條邊構(gòu)成的夾角。按視場角的大小,鏡頭有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、遠(yuǎn)攝鏡頭之分。光圈是一個用來控制透過鏡頭進入相機感光面的進光量的裝置,在數(shù)量上用鏡頭焦距與通光孔徑的比值來表示光圈的大小。工業(yè)鏡頭由于材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)的不同等因素,導(dǎo)致不同檔次的工業(yè)鏡頭鏡頭價格差異。蘇州高清工業(yè)鏡頭訂制廠家
工業(yè)鏡頭選擇:像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面,常見的像差有如下:球差:由主軸上某一物點向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,若原光束不同孔徑角的各光線,不能交于主軸上的同一位置,以至在主軸上的理想像平面處,形成一彌散光斑(俗稱模糊圈),則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為球差。慧差:由位于主軸外的某一軸外物點,向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,若在理想像平面處不能結(jié)成清晰點,而是結(jié)成拖著明亮尾巴的慧星形光斑,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為慧差。像散:由位于主軸外的某一軸外物點,向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的斜射單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,不能結(jié)成一個清晰像點,而只能結(jié)成一彌散光斑,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為像散。沈陽電動變倍電影鏡頭供應(yīng)商工業(yè)鏡頭選型要點:機器視覺鏡頭的景深。
工業(yè)鏡頭選擇:像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面;場曲:垂直于主軸的平面物體經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)所結(jié)成的清晰影像,若不在一垂直于主軸的像平面內(nèi),而在一以主軸為對稱的彎曲表面上,即很佳像面為一曲面,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為場曲。當(dāng)調(diào)焦至畫面處的影像清晰時,畫面四周的影像模糊;而當(dāng)調(diào)焦至畫面四周處的影像清晰時,畫面處的影像又開始模糊。色差:由白色物體向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出一束白光,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)折射后,各色光不能會聚于一點上,而形成一彩色像斑,稱為色差。色差產(chǎn)生的原因是同一光學(xué)玻璃對不同波長的光線的折射率不同,短波光折射率大,長波光折射率小?;儯罕粩z物平面內(nèi)的主軸外直線,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后變?yōu)榍€,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為畸變?;兿癫钪挥绊懹跋竦膸缀涡螤睿挥绊懹跋竦那逦取_@是畸變與球差、慧差、像散、場曲之間的根本區(qū)別。
特殊用途的鏡頭:顯微鏡頭,一般是指成像比例大于10:1的拍攝系統(tǒng)所用,但由于現(xiàn)在的攝像機的像元尺寸已經(jīng)做到3微米以內(nèi),所以一般成像比例大于2:1時也會選用顯微鏡頭。 微距鏡頭,一般是指成像比例為2:1~1:4的范圍內(nèi)的特殊設(shè)計的鏡頭。在對圖像質(zhì)量要求不是很高的情況下,一般可采用在鏡頭和攝像機之間加近攝接圈的方式或在鏡頭前加近拍鏡的方式達(dá)到放大成像的效果。 遠(yuǎn)心鏡頭,主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內(nèi),使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化,這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用。紫外鏡頭和紅外鏡頭,一般鏡頭是針對可見光范圍內(nèi)的使用設(shè)計的,由于同一光學(xué)系統(tǒng)對不同波長的光線折射率的不同,導(dǎo)致同一點發(fā)出的不同波長的光成像時不能會聚成一點,產(chǎn)生色差。常用鏡頭的消色差設(shè)計也是針對可見光范圍的,紫外鏡頭和紅外鏡頭即是專門針對紫外線和紅外線進行設(shè)計的鏡頭。變焦工業(yè)鏡頭鏡頭較大的特點,在于實現(xiàn)了鏡頭焦距可以按照攝影者的意愿進行變換。
雙遠(yuǎn)心鏡頭成像原理:通過在鏡頭中間放置光闌,使得進出鏡頭的光線均為平行光,其他光線被光闌遮擋,無法到達(dá)成像芯片,各看一側(cè)分別是物方遠(yuǎn)心、像方遠(yuǎn)心鏡頭。物方解決景深問題,像方解決放大倍率變化問題。雙遠(yuǎn)心鏡頭解決的問題:分辨率問題:普通工業(yè)鏡頭分辨率跟不上芯片分辨率提高的腳步,其受制于其光學(xué)成像的原理,很好的也只能做到10um左右,很多可配合1000W像素的相機使用,滿足不了現(xiàn)在高分辨率相機和高精度測量檢測的要求。景深問題:普通鏡頭的景深比較小,當(dāng)需要測量的物體在鏡頭縱深方向超出其范圍,檢測或測量無法進行。放大倍率問題:放大倍率隨作距離變化而發(fā)生變化。當(dāng)我們的視覺系統(tǒng)被用來執(zhí)行精密測量任務(wù)時,這一特性會導(dǎo)致不可容忍的誤差。工業(yè)鏡頭:減少眩光,增大反差,有效改善色彩還原性,提高圖像的清晰度。石家莊放大倍率視頻鏡頭多少錢
工業(yè)鏡頭是高性能分辨率的鏡頭,采用較低失真設(shè)計技術(shù),減低了畸變率。蘇州高清工業(yè)鏡頭訂制廠家
工業(yè)鏡頭的分辨率:描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變,但對用戶而言,需要了解的是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計量單位。特殊鏡頭:在特殊的安全鏡頭族群中,值得一提的品種包括光纖鏡頭、管道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、自動聚焦鏡頭、安定鏡頭和長程鏡頭。這些鏡頭各有所長,可以實現(xiàn)普通鏡頭所無法完成的特殊功能。光纖鏡頭和管道鏡頭:設(shè)計難度較大的監(jiān)控系統(tǒng)中往往需要使用粘連光纖束鏡頭。與通常用于視頻信號傳輸?shù)膯文9饫w和多模光纖不同,這種光纖束是由上千根單獨的玻璃光纖粘連在一起組成的。它可以將物鏡得到的光學(xué)圖像傳輸?shù)绞畮桌迕椎綆酌走h(yuǎn)的地方。中繼鏡頭從光纖束處理到圖像后,再將其傳送到攝像機的傳感器上。通過光纖鏡頭取得的畫面,其質(zhì)量不如通過普通鏡頭取得的畫面好。因此,這種鏡頭只能用在普通鏡頭無法解決問題的場合。光纖鏡頭分為剛性和柔性兩種。蘇州高清工業(yè)鏡頭訂制廠家