工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系

工业镜头工业镜头的的视场、倍率、焦距之间的关系视场、倍率、焦距之间的关系一、焦距的计算措施二、光学放大倍率的计算措施三、视场的计算措施四、视野表光学放大倍率2/3(宽度长度对角线)显示屏放大倍率12(宽度长度对角线)显示屏放大倍率1/3（宽度长度对角线)显示屏放大倍率149410.1688x102.3248682.945364x03.85.x147x63x79.94.534x46x4.06.6x3x435.38.3x0.11x55634.20 x40.67123x30 x861.x0.1837x49x6385.827x3x45.8.020 x27x36.910.7033xx554.26524x205.78.918x2430.611.9x02229376.3972x278.13.421214 78x0417x22x288.41.912x1621.417.89x1x515.237.1x1x221.516.29.6x12.8x614322.372x9.6x1219.19.7611xx112.619.48.0 x.7x117.2.76x81022.95.6x079x3x14.72266.x9.11200 315.x69x8.626.7415x0759x12x15.8 24.6485x11215 3 48x64x.028.44.5x0.8x11x1168.6.08.x10229 5.5x6.0 x7.530.47.40.97.9x218.99153x7.18.925.740.4.0 x5.3.734 5416.x.8x1.021 32.x6.4x8.0286 45 3.x6038.1.5.45.x7.331.4.53.2x.3x534.966.82.x.2x4.052 9.x233x4.4x5.2.4.62.4x3.2457.89.01.8x2.4x3.076.2192.26x35x452.580.1.96x.21 1111.4x1.9x.45.314x2.229x3.763.09.91.6.78.81341.2x1.6x2.1148x3.5.9xx.73.51131.41.8x2.3100561.0 x1.41.33208x41.7x2.2x2.8401291.2x1.6x2041780.9x1.2x152237x4.15x.0 x2951451.1x1.4x.1292008x11726x1x8x2.1051621.0 x1.3x1.6432230.7x.0 x1917x61.x1.5181261940.x1.x.372670.x.8x1.09356x7.4x1.26x1.57147260.69x0.91x1.1420312.51x0.690.867415x80.83x1.1131682580 x0.80029350.45x.60 x.75054x07x.98x.218990.3x071x.897400.40 x.53x.67345410.660.81.10210330.8x0.64x0.02864450.36x0.48x.603193x110.0 x0.801.00233550.44x.58x.731590.33x44x.55496522055x0.73x.92252380.40 x00.67343540.30 x0.40 x0.0457五、机器视觉中工业镜头的计算方式、1WD 物距工作距离（or isance,WD）。2、OV 视场 视野(FildofViw，FOV)、3DOV 景深(Deth oFeld）。、4Ho:视野的高度5、i:摄像机有效成像面的高度(H来代表传感器像面的大小）6、MAG:镜头的放大倍数7、f：镜头的焦距、8L：镜头像平面的扩大距离要理解 CCD 尺寸,一方面必须先结识在工程师眼中“英吋”的定义是什么？业界通用的规范就是 英吋 CCD尺寸=长 8 宽9.=对角线为 16mm之相应面积。透过“勾股定理”.可得出该三角之三边比例为4：3:;换句话说,我不必给你完整的面积参数,只要给你该三角形最长一边长度，你就可以透过简朴的定理换算回来。并且面积对角线长度就是 16 除以那个分母。有了固定单位的CCD 尺寸就不难理解余下 CCD Sie 比例定义了,例如:1）1C的对角线就是 1的一半为 8mm，面积约为 1/4；）1 CD 的对角线就是 1的 1/4,即为 4m,面积约为 1/1。因此,得出这样的结论,就是 15ichCCD 感光面积/1.8inh。六、相机和镜头选择技巧、相机的重要参数相机的重要参数：感光面积S（Seno iz）2 2、镜头的重要参数：、镜头的重要参数：焦距 F(oal Leth)最小物距 Dmin(inmum Fcal Dis)、3 3其她参数、其她参数:视野V（Feld f View)像素 pixelOminSS（Dm/FL）如:=6.4m,Dmin8in，FL12mm pxl=640*4则:OVmn=6.4（/1)=23m4.23/640=0.007m 如果精度规定为001mm，pxels=0007m0.m结论:可以达到设想的精度七、工业相机传感器尺寸大小：/4：（3.2mm2.4m)；/3:(4.m3mm）;.6(:2/1m4.8mm)；/:(mm6.m)；8.（:1mm.6m);机器视觉工业镜头的有关专业术语详解机器视觉系统中,镜头相称于人的眼睛,其重要作用是将目的的光学图像聚焦在图像传感器(相机)的光敏面阵上。视觉系统解决的所有图像信息均通过镜头得到，镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面对机器视觉工业镜头工业镜头的有关专业术语做以详解。一、失真一、失真可分为枕形失真和桶形失真，如下图示：二、电视失真二、电视失真:实际边长的歪曲形状与抱负的形状的比例算出的值。三、光学倍率三、光学倍率四、监视放大四、监视放大计算措施：例:VS-S1+10 x 镜头 1/”CD 照相机，14”监视器上的成像0.1m的物体在监视器得到的是4.45mm 的成像有时根据V 监视器的扫描状态,以上的简易计算将有某些变化。五、解析度五、解析度表达了所能见到了 2 点的间隔 0.61x 使用波长()NA=解析度()以上的计算措施理论上可以计算出解析度,但不涉及失真。使用波长为50nm六、解像力六、解像力m 中间可以看到黑白线的条数。单位（p)/mm七七、MTFMTF（MoMou ut tononranranf f unctunctn n）成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。八、工作距离八、工作距离(Wo(WokinkinDiDitance)tance)镜头镜头的镜筒到物体的距离九、九、O OI I（ObjectObject o o Imager)Imager)物像间距离即物体到像间的长度。十、成像圈十、成像圈成像尺寸,要输入相机相机感应器尺寸。十一、照相机十一、照相机 M Mu ut tC-mont:1iame x 32 PI:FB：17.2mmCS-mount:1iamer 32 TPI：F:126mFmou:FB：465mM7-Mnt:FB 厂家各有不同十二、视野十二、视野(OV)OV)视野指使用照相机后来看到的物体侧的范畴照相机有效区域的纵向长度(V）/光学倍率(）=视野(V）照相机有效区域的横向长度(）/光学倍率(M)视野（）技术资料上的视野范畴是指由光源及有效区域的一般数值计算出来的值。照相机有效区域的纵向长度(V）or(H)=照相机一种画素的尺寸有効画素数(V）o（)来计算。十三、景深十三、景深景深是指成像后物体的距离。同样,照相机侧的范畴称为焦点深度。具体的景深的值多少略有不同。十四、焦距十四、焦距(f)(f)f（Focal Lengh）光学系的后主点(2)到焦点面的距离。十五、十五、O O镜头从无限远时，亮度表达的数值，值越小越亮。FNO焦距/入射孔径或有効口径f/D十六、实效十六、实效 F F有限距离时镜头的明亮度。实效 F=（1+光学倍率）#实效 光学倍率/十七、十七、NA(NumerNA(Numera aApeApeureure）物体侧的 NA=sn ux n成像侧的 NA=sin ux n如下图所示入社角度，物体侧折射率,成像侧的折射率 =A x放大率十八、边沿亮度十八、边沿亮度相对照度是指中央的照度与周边的照度的比例。十九、远心镜头十九、远心镜头主光线与镜头光源平行的镜头。有物体侧的远心,成像侧的远心，两侧的远心行头等方式。二十、远心二十、远心Teleentiity 是指物体的倍率误差。倍率误差越小,Teetricity 越高。Telcnticiy 有多种不同的用途,在镜头使用前,把握 Telcrcit很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行，Telecenticity 不好，远心镜头的使用效果就不好;lenticiy 可以用下图进行简朴的确认。二十一、景深二十一、景深(DOF)(DOF)景深（Dpt ield）可以用如下的计算式计算出来：景深=2 Pesible COCx 实效 F/光学倍率 2=容许误差值(NA x 光学倍率)(使用的是 0.0m的 Perisbe COC)二十二、通风盘及解析度二十二、通风盘及解析度Airy is是指通过没有失真的镜头在将光集中一点时，事实上形成的是一种同心圆。这个同心圆就叫做rDisk。Ary Dik 的半径 r 可以通过如下的计算公式计算出来。这个值称为解析度。r.1/NA Air Di的半径随波长变化而变化，波长越长，光越难集中于一点。例：A.0的镜头 波長50nm r=1*055/0.074.8二十三、二十三、MF 及解析度及解析度MTF（Modultion rsfe ncion)是指物体表面的浓淡变化,成像侧也被再现出来。表达镜头的成像性能，成像再现物体的对比度的限度。测试对比性能,用的是具有特定空间周波数的黑白间隔测试。空间周波数是指mm的距离浓淡变化的限度。图 1 所示,黑白矩阵波,黑白的对比度为 10%.这个对象被镜头照相后，成像的对比度的变化被定量化。基本上，不管什么镜头，都会浮现对比度减少的状况。最后对比度减少至。，不能进行颜色的区别。图 2、3 显示了物体侧与成像侧的空间周波数的变化。横轴表达空间周波数,纵轴表达亮度。物体侧与成像侧的对比度由 A、B 计算出来。MT由A,B 的比率计算出来。解析度与 MF 的关系：解析度是指 2 点之间如何被分离结识的间隔。一般从解析度的值可以判断出镜头的好坏,但是实际是 MTF 与解析度有很大的关系。图 4 显示了两个不同镜头的 MF 曲线。镜头 a解析度低但是具有高对比度。镜头 b 对比度低但是解析度高。