工业镜头和家用镜头的特点和区别
工业镜头的基本参数
四.工业镜头的视角,焦距焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。
1.焦距的计算:镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下:f=wL/Wf:镜头焦距w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)W:被摄物体宽度L:被摄物体至镜头的距离高度可以类比。
2.视场角的计算:tg(ωH/2)=h/2f = W/L tg(ωV /2)=v /2f = H/LωH:水平视场角ωV:垂直视场角f:镜头的焦距h:摄像机靶面的水平宽度v:摄像机靶面的垂直高度W:最大可见物体宽度的一半H:最大可见物体高度的一半L:被摄物体至镜头的距离垂直视角可以类比。
3.镜头按视角分类镜头按视角分可以分为:标准镜头:视角3 0度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为1 2 mm,在1/3英寸C CD摄像机中,标准镜头焦距定为8 mm。
只所以称30度视角的镜头是标准镜头是因为人眼的有效视角大概是30度。
广角镜头:视角9 0度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。
远摄镜头:视角2 0度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。
4.镜头按焦距分类镜头从焦距上分为:短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视C C D的尺寸而定。
长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。
按焦距分类和按视角分类是对应的。
5.定焦镜头和变焦镜头有些镜头的焦点是固定的,而有些镜头的焦点是可变的,这分别称为定焦镜头和变焦镜头。
什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?
什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?什么是工业镜头?工业镜头,顾名思义,就是专为工业应用而设计的镜头。
它们通常具有高分辨率、低畸变、低色散和高耐用性等特点,在工业领域中应用广泛。
下面,我们一起来具体了解工业镜头的应用领域。
工业镜头应用领域有哪些?工业镜头具有高性能、高稳定性和耐用性等特点,能够满足工业应用对于图像质量和可靠性的严格要求。
工业镜头在工业领域中被广泛应用于图像监测、质量检测和自动化控制等任务。
1.机器视觉领域工业镜头在机器视觉领域的应用非常广泛,它们常用于产品质量检测、尺寸测量、表面缺陷检测以及条形码和二维码识别等。
在自动化生产线上,通过使用工业镜头来获取产品图像,并结合图像处理软件进行识别和分析,可以实现自动化的品质控制和生产监测等。
2.视频监控领域工业镜头在安防领域的视频监控系统中发挥着重要作用。
它们具有广角、变焦和自动对焦等功能,可以实现全方位、高清晰度的视频监控,在保安、交通监管和城市管理等方面提供可靠的视觉支持。
比如:城市公安、银行、学校、商场、工厂等场所的视频监控设备都会使用工业镜头,交通流量监控、车牌识别等一系列的智能交通系统也都需要用到工业镜头。
3.工业检测领域工业镜头在工业检测领域,尤其是在无损检测中被广泛使用,例如对金属、塑料和玻璃等材料的缺陷检测,对食品和药品进行自动化检查,对产品的外形、尺寸、颜色等进行精确检测。
通过使用高分辨率、高对比度和低畸变的工业镜头,可以更好地捕捉和分析产品的表面和内部缺陷,以保证产品质量。
4.医疗影像领域工业镜头也应用于医疗影像领域,例如,内窥镜、显微镜、CT、X光机等都需要使用工业镜头。
工业镜头具有高清晰度、高对比度和良好的低光性能,能够提供清晰的图像,协助医生进行精确定位和手术操作。
此外,工业镜头在无人驾驶、无人机巡航、雷达系统等军事领域也有重要应用;在航天的空间遥感等领域也有应用;科研领域的实验设备如光学显微镜等也需要使用工业镜头进行研究。
工业用光学镜头详解
光学变焦是数码相机镜头的一个极为重要的参数,它和数码变焦存在着本质上的区别。
两者的区别不但体现出它们的工作原理上,在最终的成像效果上,两者也会有明显的差别。
单单从成像质量来说,光学变焦比数码变焦优秀很多。
但是数码变焦由于成本低廉,也广泛配备在消费级数码相机中。
而且,随着图象处理技术的提高,数码变焦的效果也有所改善,例如索尼SmartZoom数码变焦技术,就是一个较为实用的数码变焦技术。
光学变焦与数码变焦的各自原理光学变焦要了解光学变焦的原理,首先我们来看看镜头成像的过程。
在我们的初中物理课上,老师都会给我们做放大镜成像的试验,燃烧的蜡烛通过放大镜会在白板上清晰地投影出来,同时随着放大镜的前后移动,燃烧的蜡烛在白板上影像的大小会发生变化。
这既是相机成像的原理,也是光学变焦的原理所在。
相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。
光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置,改变镜头焦距的长短,并改变镜头的视角大小,从而实现影像的放大与缩小。
上图中,红色三角形较长的直角边就是相机的焦距。
当改变焦点的位置时,焦距也会发生变化。
例如将焦点向成像面反方向移动,则焦距会变长,图中的视角也会变小。
这样,视角范围内的景物在成像面上会变得更大。
这就是光学变焦的原理。
我们平时接触的数码相机光学变焦的焦距,它实际上就是上图中焦距的长度。
例如佳能A95的3倍光学变焦镜头,它的焦距为7.8-23.4mm,指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上也就是被摄物体能够放大的范围。
而等效焦长是将上述焦距换算为传统35mm相机的焦距,从而变得更加直观,这个问题就不在我们的讨论范围了。
数码变焦数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。
就现在的主流技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区域的感光单元所获得的图象信息进行单独的放大。
工业相机镜头的基础知识
工业相机镜头的基础知识《工业相机镜头的基础知识,咱也能懂!》嘿,朋友们!今天咱来聊聊工业相机镜头那些事儿。
这东西啊,听起来好像挺高大上,挺专业的,但别怕,听我慢慢给你唠唠,保证让你轻松搞明白。
咱就先从一个事儿说起哈。
我之前有一次去参观一个工厂,那里面到处都是各种机器设备在嗡嗡响。
我就好奇地到处瞅,突然看到一个机器上面有个小镜头,就跟咱平时拍照的相机镜头似的。
我就问旁边的工人师傅,这是干啥的呀?师傅特别热心地给我解释,说这就是工业相机镜头。
他说这个镜头啊,就像是机器的眼睛。
你想想,要是机器没有眼睛,那不就跟瞎子一样嘛,啥都干不了。
这个镜头能帮助机器看清周围的东西,然后根据看到的信息做出反应。
比如说,在生产线上,它能检测产品有没有瑕疵,尺寸合不合标准。
然后师傅还跟我讲了不同类型的镜头呢。
有广角镜头,就像咱手机拍照有时候用的那种,可以看到更大的范围;还有长焦镜头,能把远处的东西看得清清楚楚。
师傅说不同的镜头有不同的用处,得根据具体的需求来选择。
哎呀,我当时就觉得,这可真有意思。
原来这些工业上用的东西也不是那么遥不可及嘛。
咱再来说说这个镜头的清晰度。
就跟咱看照片似的,要是模糊不清,那多别扭啊。
工业相机镜头也是一样,清晰度高才能保证机器做出准确的判断。
这就跟咱戴眼镜一样,度数合适了才能看清东西。
还有啊,这个镜头的焦距也很重要。
焦距不合适,拍出来的东西可能就变形了,或者根本看不清。
这就好比你拿个望远镜,调不好焦距,那看到的东西也是模模糊糊的。
再说说这个镜头的安装吧。
师傅说安装的时候可得小心了,不能磕着碰着,要不然就影响使用效果了。
就跟咱爱护自己的手机镜头一样,得轻拿轻放。
总之呢,工业相机镜头虽然是工业上用的,但咱普通人了解了解也挺有意思的。
它就像是给机器赋予了一双锐利的眼睛,让机器能够更好地工作。
下次你要是再看到那些工厂里的机器,说不定就能想起我今天跟你说的这些关于工业相机镜头的事儿呢。
所以啊,朋友们,别觉得这些专业的东西离咱很远,其实了解了解,咱也能懂个大概。
工业镜头选购手册:普通镜头远心镜头对比
工业镜头选购手册:普通镜头远心镜头对比工业镜头作为机器视觉的重要部件,主要用于聚集光线并将被拍摄目标的光学影像成在摄像机的CCD/CMOS传感器表面上,让摄像机能够采集到清晰锐利的图像。
在整个机器视觉系统中,镜头完成了被测物信息采集和传递,其品质好坏直接影响被测物体信息的精准度。
相比普通镜头,远心镜头必须提供更小的光学畸变、足够高的光学分辨率以及更丰富的光谱响应选择,来满足不同场合视觉系统中的应用需求。
一、特点优势:1.远心镜头:优点:放大倍数恒定,不随景深变化而变化;无视差。
缺点:成本高;尺寸大;重量重。
应用:度量衡方面;基于CCD方面的测量;微晶学。
2.普通镜头:优点:成本低;实用;用途广。
缺点:放大倍率会有变化;有视差。
应用:大物体成像。
3.在用普通镜头进行尺寸测量时,会存在着如下问题:(1)由于被测量物体不在同一个测量平面,而造成放大倍率的不同;(2)镜头畸变大;(3)视差,也就是当物距变大时,对物体的放大倍数也改变;(4)镜头的解析度不高;(5)由于光源的几何特性,而造成的图像边缘位置的不确定性。
远心镜头可以有效的解决以上问题,无论何处,在特定的工作距离,重新调焦后会有相同的放大倍率,因为远心镜头的最大视场范围直接与镜头的光栏接近程度有关,镜头尺寸越大,需要的视场就越大。
远心测量镜头能提供优越的影像质素,畸变比传统定焦镜头小,这种光学设计令影像面更对称,可配合软件进行精密测量。
二、远心镜头分类:远心镜头有以下三种分类:1.物方远心镜头物方远心镜头是将孔径光阑放置在光学系统的像方焦平面上,当孔径光阑放在像方焦平面上时,即使物距发生改变,像距也发生改变,但像高并没有发生改变,即测得的物体尺寸不会变化。
物方远心镜头用于工业精密测量,畸变极小,高性能的可以达到无畸变。
2.像方远心镜头像方远心镜头,通过在物方焦平面上放置孔径光阑,使像方主光线平行于光轴,从而虽然CCD芯片的安装位置有改变,在CCD芯片上投影成像大小不变。
工业相机与民用相机的区别
工业相机与民用相机的区别1、工业相机的性能强劲,稳定可靠,易于安装,相机结构紧凑结实不易损坏,连续工作时间长,可在较恶劣的环境下使用,一般的数码相机是做不到这些的。
例如:民用数码相机无法连续长时间工作,无法快速连拍,没有安装孔位,无法固定于机台上;2、工业相机的快门时间可以很短,曝光可以全局曝光,可以抓拍高速运动的物体。
工业相机的快门时间一般可以从1/100000秒~10秒的范围内调整,配合机器视觉光源、及频闪控制器,可以将快门时间设置在微秒级,而全局曝光,可以有效解决拖影等问题。
例如,把名片贴在电风扇扇叶上,以最大速度旋转,设置合适的快门时间,用工业相机抓拍一张图像,仍能够清晰辨别名片上的字体。
用普通的相机来抓拍,是不可能达到同样效果的;3、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而民用相机的图像传感器是隔行扫描的,逐行扫描的图像传感器生产工艺比较复杂,成品率低,出货量少,世界上只有少数公司能够提供这类产品,例如Dalsa、Sony,而且价格昂贵。
4、工业相机的帧率远远高于普通相机。
工业相机根据相机分辨率不同,每秒可以拍摄几张到几百张图片,甚至成千上万张图片,而民用相机只能拍摄几张图像,相差较大。
例如工业相机的30万像素相机,可以轻松做到200帧。
5、工业相机通常输出的是裸数据(raw data),其光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法,例如机器视觉(Machine Vision)应用。
而普通相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了压缩,图像质量较差,不利于分析处理。
6、工业相机相对普通相机来说价格较贵。
主要还是由市场需要来决定的。
工业相机的出货量远不如民用相机,因此成本居高不下是必然的。
另外还有以下一些区别:一、镜头接口工业相机的镜头接口1. C-Mount2. CS-Mount3.F-Mount4. NF (Sony)5. Cannon6. Leica7. T28. Pentax9. M5810.M72我们常见的工业接口是前三种,工业相机通常都是不配镜头的,有一个标准的接口,镜头根据工业应用环境需要用户自行选择;民用相机,常见的DC镜头是固定的,不能换;而如单反等可换镜头的,基本上也是一个厂家一个接口标准,而且许多厂家的镜头接口标准是不开放的,只能选择厂家本身生产的镜头。
工业镜头的四个重要参数
工业镜头的四个重要参数工业镜头是工业领域中常用的光学器件,用于匹配相机,实现图像采集和分析。
工业镜头的性能参数直接影响到图像质量和应用效果,因此了解并正确选择工业镜头的重要参数十分关键。
以下将介绍工业镜头的四个重要参数:焦距、光圈、视场角和畸变。
焦距是工业镜头的一个基本参数,指的是从光轴(镜头中心线)到焦点的距离。
焦距决定了图像在传感器上的大小和视场范围。
一般来说,焦距越大,图像角度越窄,物体越远;焦距越小,图像角度越大,物体越近。
因此,选择工业镜头时需要根据实际应用场景来确定焦距。
比如,需要对远距离目标进行拍摄,就需要选择较大焦距的工业镜头;而对于近距离目标,选择较小焦距的工业镜头更为合适。
光圈是光线通过工业镜头进入相机的孔径大小。
光圈的大小直接影响到镜头的进光量,从而影响到图像的亮度和对比度。
光圈的大小一般通过F值来表示,F值越小,光圈越大,进光量越大。
在选择工业镜头时,需要根据实际应用的光线条件来确定光圈大小。
比如,在光线较暗的环境下,选择较大光圈的工业镜头可以提高图像亮度,而在光线充足的情况下,选择较小光圈的工业镜头可以提高图像对比度。
视场角是指在给定焦距下,工业镜头能够覆盖的水平和垂直角度范围。
视场角决定了工业镜头的视野大小,即能够拍摄到的物体范围。
一般来说,视场角越大,工业镜头的视野范围越广。
在工业应用中,选择合适的视场角可以保证图像中包含所需的物体信息,并且不会出现物体截断或图像过大的问题。
同时,视场角还与焦距和相机的图像传感器大小有关,需要根据实际应用需求进行合理选择。
畸变是指工业镜头将真实物体形状失真的现象。
畸变分为径向畸变和切向畸变两种类型。
径向畸变表现为光线从镜头中心到周围逐渐发散或汇聚,使得直线在图像中呈现弯曲或拉伸的形式。
切向畸变则表现为直线在图像中出现弯曲,但并不会伸缩。
畸变会影响图像的几何形状和精度,特别是在精密测量和图像处理等应用中需要尽量减小畸变。
因此,在选择工业镜头时,需要关注并评估镜头的畸变性能,选择具有较低畸变的工业镜头。
工业镜头与民用镜头的区别
工业镜头与民用镜头的区别工业镜头是机器视觉系统中的重要组件,对成像质量有着关键性的作用,它对成像质量的几个主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、景深及各种像差。
与普通镜头相比工业镜头种类更为繁多,可使用范围更为广泛。
工业镜头与民用镜头的区别:一、清晰度不同工业镜头在成像面中心的分辨率是相对较高的,在边缘的差之。
普通镜头在中心分辨率可以基本满足清晰度的同时,边缘的清晰度降低很多,比如单反的边缘分辨率就比较低。
决定镜头清晰度的关键因素有三个:1.镜片材质和纯度。
镜片的杂质越少,其产生的干扰光线越少,画面清晰度更高;2.镜片的研磨精度。
镜片的研磨精度有研磨设备决定,目前国内镜头较国外镜头的差异就几种的这点上;3.镜片的镀膜精度。
对镀膜工艺的精确控制也是镜头清晰度的决定因素之一。
另外工业生产中所用的百万像素镜头采用非球面镜片,可减低像差,在相对于普通镜头提高清晰度的同时做到了小型化的设计;通过特殊的光学设计技术,从图像中心到周边部分的画质实现高解像力、高对比度的画面,比传统镜头提高了大约2.5倍以上的解像力,即使是在图像剪切或放大功能时,依然能保证高画质。
二、工业镜头的光谱透射能力也有助于画面清晰度的提高。
宽频率光线的透射,将大大提高摄像机靶面的受光量。
可增强画面的对比度和亮度,对画面的细节表现更丰富。
普通镜头的边缘亮度低。
三、畸变率不一样人眼能分辨的畸变大于3%,所以普通镜头的畸变一般设计为2%-3%之间。
但对于工业镜头往往不够。
工业生产用的长步道的镜头可以做到超低畸变,设置零畸变,这对于一些要求高精度作业的检测非常重要,工业镜头更能满足工业生产环境使用要求。
工业镜头知识点总结
工业镜头知识点总结
以上是对工业镜头的一些重要知识点的总结。工业镜头的选择和应用需要根据具体的需求 和场景来进行,了解这些知识点可以帮助人们更好地理解和应用工业镜头。
5. 镜头材质:工业镜头通常采用高质量的光学玻璃材料制造,以确保图像的准确性和清晰 度。镜头表面通常经过特殊的涂层处理,以减少光线反射和散射,提高图像质量。
工业镜头知识点总结
6. 防抖技术:工业镜头常常需要在振动或运动环境下进行拍摄,因此防抖技术是非常重要 的。防抖技术可以通过机械或电子方式来抵消或减少镜头和图像的振动,提供更稳定和清晰 的图像。
工业镜头知识点总结
工业镜头是指用于工业应用的特殊类型的镜头,具有高分辨率、高对比度、高耐用性和稳 定性等特点。以下是工业镜头的一些重要知识点总结:
1. 分辨率:工业镜头的分辨率是指其能够捕捉和显示的图像细节的能力。高分辨率镜头可 以提供更清晰、更精细的图像,适用于需要高精度和高质量图像的工业应用。
2. 焦距:焦距是指镜头到焦点的距离。不同焦距的镜头适用于不同的拍摄场景和需求。较 短焦距的镜头适用于拍摄广角景物,而较长焦距的镜头适用于拍摄远处的细节。
工业镜头知识点总结
3. 光圈:光圈是控制镜头进光量的装置,通过调整光圈大小可以控制图像的明暗程度和景 深。较大的光圈可以提供更多的光线进入镜头,适用于拍摄暗光环境下的工业应用。
4. 对焦:对焦是调整镜头使得被拍摄物体清晰的过程。工业镜头通常具有快速、准确的自 动对焦功能,以确保图像的清晰度和准确性。
7. 防尘防水:工业镜头通常需要在恶劣的环境条件下使用,因此防尘和防水功能是必不可 少的。镜头的设计和制造要考虑到防尘和防水的要求,以保护镜头的性能和寿命。
接口和兼容性:工业镜头通常需要与其他设备或系统进行连接和集成,因此接口和兼容 性是需要考虑的因素。不同的工业镜头可能具有不同的接口类型和通信协议,需要与其他设 备相匹配和兼容。
工业镜头特点和分类
工业镜头特点和分类今天咱们来聊一聊工业镜头,这可是个很有趣的东西呢。
工业镜头有好多特点呀。
工业镜头可清楚啦,就像咱们用的高清望远镜一样。
比如说,在生产小零件的工厂里,那些零件都特别小,但是工业镜头就能把它们看得清清楚楚,就像把小蚂蚁都能放大成大虫子那么清楚。
它的视野也很稳定,不会晃来晃去的。
就像咱们拍照的时候,如果手不稳照片就会模糊,但是工业镜头不会这样,不管什么时候它看到的画面都是稳稳当当的。
那工业镜头都有哪些分类呢?有一种是定焦镜头。
这就像咱们看东西的时候,眼睛只能固定在一个距离上看清楚。
定焦工业镜头也是这样,它只能对一个固定距离的东西看得最清楚。
比如说在检测手机屏幕的时候,手机屏幕放在一个固定的位置,定焦镜头就正好对着它,把屏幕上的每一个小点点、小划痕都能发现。
还有变焦镜头呢。
这个就比较灵活啦,就像咱们的眼睛可以看近处的东西,也可以看远处的东西。
在一个大的工厂车间里,有时候要检查近处的小设备,有时候又要看看远处大机器的整体情况,变焦镜头就派上用场了。
它可以轻松地从看近处的小螺丝,一下子变成看远处的大锅炉,就像孙悟空的火眼金睛一样神奇。
另外有一种微距镜头也很特别。
微距镜头就像是超级放大镜。
想象一下,有一些特别微小的芯片,上面有很多超级小的电路,用微距镜头就能把这些小电路看得特别清楚,就好像我们走进了一个微观的小世界一样。
我给你们讲个小故事呀,有一次我去参观一个电子厂,那里的叔叔告诉我,他们生产的一种小芯片特别小,肉眼几乎看不到上面的线路。
可是用了微距工业镜头之后,那些线路就像一条条大马路一样清晰地展现在屏幕上,真的是太厉害了。
工业镜头还有远心镜头。
这个镜头可公平啦,不管物体是在镜头的正中间,还是稍微有点偏,它看到的物体大小都不会变。
就像咱们量东西的时候,不管从哪个角度量,尺子的刻度都是一样准确的。
比如说在测量一些圆形的小珠子的直径的时候,不管珠子在镜头下怎么放,远心镜头都能准确地量出它的直径。
光学成像之工业镜头
光学成像之工业镜头工业镜头在现代社会中扮演了非常重要的角色,它广泛应用于工业检测、医疗检测、研究等多种领域。
工业镜头是数码相机系统中非常重要的一个组成部分,它可以将物体的图像通过光学原理准确无误的投射到相机的成像平面上。
从而使得相机能够清晰的捕捉到物体的各种信息,如形状、颜色、纹理等细节信息。
光学成像就是光学系统通过各种光学元件如透镜、反射镜等,对物体进行成像的过程。
工业镜头中的光学成像就是要尽量减少成像过程中的各种光学误差,提高成像的清晰度和分辨率。
工业镜头的基本组成部分是一组或多组透镜。
透镜的材料、形状、曲率及其相对位置等都会影响到成像的质量。
因此在设计和制造工业镜头时,需要对这些因素进行仔细的考虑和选择。
在制造工业镜头的过程中,需要进行精密的加工和装配。
这些工作需要高精度的设备和技术,以保证工业镜头的高质量和高性能。
例如,透镜的加工需要在控制温度和湿度的环境中进行,以避免由于温度和湿度的变化导致的光学性能变化。
透镜的装配则需要在无尘环境中进行,以保证光学表面的清洁。
工业镜头在工业检测中的应用是非常广泛的。
例如,在半导体制造中,可以通过工业镜头进行芯片的表面缺陷检测;在汽车制造中,可以通过工业镜头进行零件的尺寸和形状检测;在食品和药品产业中,可以通过工业镜头进行产品的颜色和外观检测。
这些检测通常需要非常高的精度和速度,因此对工业镜头的性能要求非常高。
在医疗检测中,工业镜头也有着广泛的应用。
例如,在病理学中,可以通过工业镜头进行细胞的形状和结构检测;在眼科中,可以通过工业镜头进行眼底的血管和神经检测;在放射学中,可以通过工业镜头进行组织和器官的检测。
总之,工业镜头在现代社会中具有非常重要的作用。
其在工业检测和医疗检测中的广泛应用,极大的提高了各种检测的精度和效率。
随着科学技术的不断进步,工业镜头的性能和质量也会越来越高,其在各种领域的应用前景也将更加广阔。
紧凑型远心镜头对比普通工业镜头有哪些优势
紧凑型远心镜头对比普通工业镜头有哪些优势随着工业的不断发展,工业相机的使用越来越普及。
工业相机的主要组成部分是镜头和图像传感器。
其中,镜头的质量和性能对于图像的质量和解析度有着至关重要的影响。
因此,工业相机的性能与应用领域取决于所使用的镜头的种类和性能。
本文将着重讨论紧凑型远心镜头和普通工业镜头的区别及优势。
什么是远心镜头和工业镜头工业相机通常配备工业镜头。
相比普通摄影镜头,工业镜头可用于在长期使用时获得相应的工业级别的保护。
根据镜头的结构,可以将它们分为远心镜头和非远心镜头。
远心式镜头(telecentric lens)是一种光学元件,可以对像散或视角误差进行校正,并且与其位置无关。
它的单元是相对于镜头表面距离相同的平行光线。
因此,远心式镜头可以用于光学测量和微影。
它由光学玻璃和一个电子机械系统组成,可以控制曝光时间和孔径大小。
通常,工业镜头看起来非常复杂,由多个透镜组成。
每个透镜都有一个特定的形状和特征,以满足应用的要求。
远心镜头和普通工业镜头的区别相较于普通工业镜头,远心式镜头具有多方面的优势。
例如:像素大小在普通工业镜头的使用中,由于其不具备透镜设计的几何结构,因此允许光束在与垂直线不垂直的方向上到达表面,这导致图像的完美对准很难实现。
而远心式镜头由于其逆向透镜元件的结构,则可实现在许多应用领域中的高度准确的像素大小对准。
这意味着在成像过程中,远心式镜头可以消除视角误差,从而获得更加准确的图像。
成像清晰度在工业成像应用中,清晰度和分辨率是显示质量非常重要的因素。
由于远心式镜头中光线的入射角度不变,因此其图像分辨率要高于普通工业镜头,使其成为可预测和可重复的成像解决方案。
另外,远心式镜头具有逆向透镜元件结构,可以减少异常像差,从而得到清晰、锐利的图像。
声速远心式镜头设计能够减轻突变或变形的问题,由于光线的折射角度在它进入特定透镜时固有地固定,因此没有产生弯曲或变形的风险。
而在普通工业镜头也存在类似的问题,当且仅当光线与垂直于图像面的表面产生接触时,才能创造缺陷。
深度解析工业镜头核心参数(一)
深度解析工业镜头核心参数(一)
近期美国国家航空航天局NASA宣布在火星上发现了液态水引起了不小的震动,我们在惊叹前沿的航天技术时,不免也会关注到本次发布中的影像资料,这就和本文的内容有些关系了。
其实不管是民用摄影、光谱成像还是机器视觉,镜头都在其中承担了极其关键的作用。
本文重点用普通人都能理解的白话文讲述工业镜头中的一些核心参数,当然其原理也通用于其他领域。
工业镜头的成像原理和我们常用的单反相机、数码相机、手机摄像模组等光学成像装置一样,都是凸透镜小孔成像。
其不同之处,主要在于镜头接口和应用场合不同。
本文将分别针对镜头的物理接口、光学尺寸、焦距倍率、畸变、清晰度以及民用镜头中涉及到的光学防抖、数字/光学变倍、自动对焦等概念进行详述。
一、镜头的物理接口
其实镜头的物理接口是非常简单的参数,说白了就是镜头和相机连接的物理接口方式。
工业镜头常用接口形式有:C口、CS口、F口等,其中C/CS是专门用于工业领域的国际标准接口,镜头选择什么接口以相机的物理接口为准。
如下图所示:
二、光学尺寸
镜头光学尺寸指的是镜头最大能兼容多大CCD芯片尺寸,相机之所以能成像是因为镜头把物体反射的光线打到了CCD芯片上面。
直白点说就是镜头的镜片直径(严格的说叫设计相面尺寸)要大于CCD芯片尺寸。
一般常见镜头的相面尺寸有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、1英寸等,其中1/3英寸和1/2英寸常用于监控行业,成本较低,分辨力也较低。
下图是各种相面尺寸对应的实际尺寸。
镜头光学尺寸选择的依据是镜头相面尺寸大于等于CCD尺寸即可。
工业用光学镜头详解
光学变焦是数码相机镜头的一个极为重要的参数,它和数码变焦存在着本质上的区别。
两者的区别不但体现出它们的工作原理上,在最终的成像效果上,两者也会有明显的差别。
单单从成像质量来说,光学变焦比数码变焦优秀很多。
但是数码变焦由于成本低廉,也广泛配备在消费级数码相机中。
而且,随着图象处理技术的提高,数码变焦的效果也有所改善,例如索尼SmartZoom数码变焦技术,就是一个较为实用的数码变焦技术。
光学变焦与数码变焦的各自原理光学变焦要了解光学变焦的原理,首先我们来看看镜头成像的过程。
在我们的初中物理课上,老师都会给我们做放大镜成像的试验,燃烧的蜡烛通过放大镜会在白板上清晰地投影出来,同时随着放大镜的前后移动,燃烧的蜡烛在白板上影像的大小会发生变化。
这既是相机成像的原理,也是光学变焦的原理所在。
相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。
光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置,改变镜头焦距的长短,并改变镜头的视角大小,从而实现影像的放大与缩小。
上图中,红色三角形较长的直角边就是相机的焦距。
当改变焦点的位置时,焦距也会发生变化。
例如将焦点向成像面反方向移动,则焦距会变长,图中的视角也会变小。
这样,视角范围内的景物在成像面上会变得更大。
这就是光学变焦的原理。
我们平时接触的数码相机光学变焦的焦距,它实际上就是上图中焦距的长度。
例如佳能A95的3倍光学变焦镜头,它的焦距为7.8-23.4mm,指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上也就是被摄物体能够放大的范围。
而等效焦长是将上述焦距换算为传统35mm相机的焦距,从而变得更加直观,这个问题就不在我们的讨论范围了。
数码变焦数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。
就现在的主流技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区域的感光单元所获得的图象信息进行单独的放大。
如何测试工业镜头的性能?工业镜头的5个重要参数
如何测试⼯业镜头的性能?⼯业镜头的5个重要参数⼯业镜头和其他镜头,例如单反镜头、安防镜头、⼿机镜头,在使⽤场景上、性能上、设计上和⽣产上都是有差异的。
所以要在挑选⼯业镜头之前,我们需要了解⼯业镜头的测评的指标,专业精密的镜头测试仪器可以对⼀⽀镜头给出⼏⼗页的报告,价格也⾮常昂贵。
作为镜头使⽤者⽽⾮⽣产者,使⽤⼀些简单的⼯具和算法也能实现镜头评测。
分辨率分辨率是[⼯业镜头]的重要参数,指的是它能分辨开两个靠近的点物的能⼒。
⼀般使⽤每毫⽶线对数LP/mm来表⽰,使它描述了镜头能分辨最⼩距离的能⼒。
我们可以把镜头可以看成是⼀个低通滤波器。
信息经过镜头后,带有细节的⾼频信息会有所减弱。
分辨率单位的意思是在每毫⽶⾥⾯能分辨多少对像素,例如200LP/mm,就是在1毫⽶⾥⾯能分辨200对像素,就是400个,也就是说相机⽅⾯的像元要在1除以400,也就是2.5微⽶,这样镜头的分辨率才不会被浪费。
测试镜头分辨率时,我们⼀般使⽤分辨率板USAF1951(图1),USAF1951可以读取镜头能分辨细⼩的线宽,我们就可以准确的读出镜头的物⽅分辨率。
就可以知道系统的分辨能⼒,然后通过放⼤倍率的换算可以换算成像⽅分辨率。
再和相机的分辨率做⽐较,就可以知道镜头和相机是否匹配了。
图1在测试的时候⼀定要把视野中⼼调⾄清晰,再分别读取中⼼和四⾓的读数。
注意下,不同的镜头对⽐测试时,要保证光圈和⼯作距离的⼀致。
测试分辨率⾄少要测中⼼和四⾓5个点,好的镜头四⾓成像差异不⼤。
对FA镜头来说中⼼成像肯定优于边缘。
图2图2 为两款同样规格不同⽣产⼚商的镜头,⼀个镜头有明显的场曲即中⼼和周边分辨率相差过⼤。
畸变畸变是相差的⼀种,是由于⼀对共轭⾯上的放⼤率并不是常数⽽引起的,即轴上物点与视场边缘具有不同的放⼤率,物和像因此不再完全相似,⼀般离视野中⼼越远放⼤倍率变化越⼤。
畸变不影响成像的清晰度,对于畸变的表⽰⽅法分为:光学畸变和TV畸变,光学畸变它体现了图像上的点实际位置和理想位置的偏差。
工业镜头资料
工业镜头的制造工艺与质量控制
工业镜头的制造工艺
• 研磨:用于加工镜片和镜头结构,保证表面质量和尺寸精度 • 抛光:用于提高镜片和镜头结构的表面质量,降低光损失 • 镀膜:用于提高镜头的透过率和抗环境性能,如镀膜膜层
工业镜头的质量控制
• 检测:对镜头的成像质量、光学性能和环境适应性进行全面检测 • 筛选:根据检测数据,筛选出性能合格的镜头 • 反馈:将检测数据和筛选结果反馈给设计和制造部门,进行持续改进
工业镜头在医疗仪器与检测设备中的应用
医疗仪器与检测设备
• 由光源、镜头、传感器和数据处理系统等组成,用于对生物组织和器官进行检测和分析
工业镜头在医疗仪器与检测设备中的应用
• 成像:为医疗仪器和检测设备提供清晰的图像信息,提高检测的准确性和可靠性 • 测量:用于测量生物组织和器官的尺寸、形状和功能参数,提高医疗仪器和检测设备的诊 断能力 • 检测:用于检测和识别生物组织和器官的异常和病变,提高医疗仪器和检测设备的智能化 水平
工业镜头在自动化控制中的应用
自动化控制系统
• 由传感器、执行器、控制器和通信网络等组成,用于实现对生产过程的自动化控制
工业镜头在自动化控制中的应用
• 监测:用于实时监测生产过程中的物体状态和环境变化,提高自动化控制系统的稳定性和 可靠性 • 定位:用于精确测量物体的位置和姿态,提高自动化控制系统的控制精度和效率 • 识别:用于识别物体的特征和类别,提高自动化控制系统的智能化水平
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工业镜头的发展趋势与市场分析
工业镜头的技术发展趋势
工业镜头的技术发展趋势
• 高分辨率:提高镜头的分辨率,满足高精度测量和图像处理的需求 • 大视场:扩大镜头的视场,提高观测和监控的范围 • 智能化:利用人工智能和机器学习技术,提高镜头的识别和判断能力
工业相机和普通相机的区别,你真的都知道吗?
工业相机和普通相机的区别,你真的都知道吗?对于准备入手学习机器视觉的新手们,如果不了解工业相机和普通相机的区别,往往会造成花钱购买了设备却达不到想要的结果这是怎么回事呢?听小编来给你慢慢道来:由于之前没接触过视觉,通过百度科普大概知道视觉的处理过程如下:①图像采集-②图像处理-③输出结果原来第1步骤要做的是完成图像采集,这时候懵懵懂懂的你大脑一热,买了个数码相机回家就准备开工,励志要学习好机器视觉了。
研究了半天,发现这个数码相机虽然能实现图像采集,但是第2个步骤图像采集问题就来了,每次都要自己拿着相机去拍照,然后导出内存卡上的图片到电脑硬盘,接下来就通过视觉软件进行处理?如果按照上边那么操作就太繁琐了,而且现在的自动化设备要求无人化管理。
图像采集之后需要自动的将处理完成的图片或者标准模板图片保存到电脑,亦或者是实时采集图像进行处理,这样的话,平时家用的普通相机就行不通了,必须使用下面的工业相机来应用在自动化设备上。
下边来总结下工业相机与普通相机的区别:1. 工业相机性能和结构要求高,工业相机要求能在较差的环境下长时间稳定可靠的使用,结构上紧凑结实易于安装,普通相机根本做不到这点。
2.工业相机的快门时间非常短,能抓拍高速运动的物体。
比如将名片贴到风扇上,使用工业相机抓拍,图像仍然能清晰显示名片上的文字。
3.工业相机的帧率很高,每秒能抓拍到10~几百幅图像,而普通相机只能拍2~3幅图像。
4.工业相机输出的是原始数据,光谱宽。
而普通相机输出只适配人眼的光谱,并且经过了压缩,图像质量较差,不利于分析。
5.工业相机是支持视觉厂家开发的图像处理软件,而普通相机不支持。
6.工业相机能够更换不同类型的镜头(短、长、固定或可调的、远心镜头)适用不同的测量场景,而普通相机无法实现。
7.智能工业相机集成了许多通讯端口,能够完成与PLC、机器人等设备间的通讯,而普通相机不支持。
来源:技成培训网原创,作者:黄擎乾。
工业镜头介绍
工业镜头介绍工业镜头成像原理是利用透镜对光线的折射和聚焦,将物体上发出的光线聚焦到成像平面上,形成一个清晰的像。
成像平面通常是一块光敏感材料,例如CCD或CMOS芯片,它们能够将光线转换为电信号并传输到后续的处理设备中。
工业镜头的性能还受到多种因素的影响,例如透镜的质量、光圈的大小、对焦机构的精度等。
工业镜头在制造过程中需要考虑到许多因素,以确保其性能和可靠性。
以下是一些常见的制造要求和技术:1. 透镜材料和光学设计:工业镜头通常使用高质量的透镜材料,例如玻璃或聚合物,以及先进的光学设计技术,以实现高分辨率、低畸变和良好的色彩还原。
2. 对焦和变焦机构:工业镜头通常需要具备高精度的对焦和变焦机构,以便将图像聚焦到成像平面上的不同位置,或者在一定范围内调整放大倍数。
这些机构通常由精密的机械机构和控制系统组成,以确保准确的调节和稳定的操作。
3. 光圈控制:工业镜头需要具备光圈控制机构,以调节进入透镜的光量。
这通常由可调节的光圈叶片组成,可以根据不同的光照条件和图像质量要求进行调节。
4. 防抖和稳定系统:为了减少图像抖动和不稳定,工业镜头通常需要具备防抖和稳定系统。
这些系统可以通过物理手段(例如使用稳定的平台或支架)或电子手段(例如图像识别和稳定算法)来实现。
5. 环境适应性:工业镜头需要能够在各种环境条件下稳定工作,例如高温、低温、潮湿、尘埃和振动等。
因此,镜头的设计需要考虑到这些因素,并采取相应的防护措施。
6. 耐用性和可靠性:工业镜头需要具有高耐用性和可靠性,以应对各种恶劣的工作环境。
这需要采用高质量的材料、严谨的制造工艺和严格的质量控制体系来保证。
7. 光学镀膜:工业镜头通常会在透镜表面应用一层薄薄的光学镀膜,以改善透镜对光线的反射和吸收,从而提高图像质量,减少眩光和鬼影等现象。
光学镀膜的种类和厚度需要根据具体的镜头设计和应用场景进行选择和优化。
8. 温度适应性:工业镜头需要在不同的温度环境下稳定工作。
工业镜头基本参数
自动光圈工业镜头又有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制,这称为视频(VIDEO)驱动型;另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,称为直流(DC)驱动型,这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路。
对于各类自动光圈工业镜头,通常还有两项可调整旋钮,一是ALC调节 (测光调节),有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择, 一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度),可将输出图像变得明亮或者暗淡。
工业镜头基本参数(一)
工业镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像;就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与工业镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。
C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
C S安装座:特种C安装,此时应将摄像机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄像机上时,则需要加装一个5mm厚的接圈。
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工业镜头和家用镜头的特点和区别一、工业镜头的特点及分类光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其功能就是光学成像。
镜头是机器视觉系统中的重要组件,对成像质量有着关键性的作用,它对成像质量的几个最主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、景深及各种像差。
镜头不仅种类繁多,而且质量差异也非常大,但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够,导致不能得到理想的图像,甚至导致系统开发失败。
工业镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像;就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与工业镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。
工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
1、工业镜头的安装尺寸,接口所有的摄像机镜头均是螺纹口的,CCD摄像机的镜头安装有两种工业标准,即C安装座和CS安装座。
两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同。
C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
C S安装座:特种C安装,此时应将摄像机前部的垫圈取下再安装镜头。
其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。
如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄像机上时,则需要加装一个5mm 厚的接圈。
2、镜头的尺寸以摄像机镜头尺寸分镜头可以分为1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格,下面是一个简单的芯片尺寸规格表:格式1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸高度9.6mm 6.6 mm 4.8 mm 3.6 mm 2.4 mm宽度12.8 mm 8.8 mm 6.4 mm 4.8 mm 3.2 mm摄像机镜头规格应视摄像机的CCD尺寸而定,两者应相对应。
大概:★摄像机的CCD靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。
★摄像机的CCD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。
★摄像机的CCD靶面大小为1/4英寸时,镜头应选1/4英寸。
如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸大时,将使图像视野比镜头视野小,即不能很好地利用镜头的视野;如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸小时,将发生“隧道效应”,即图像有圆形的黑框,像在隧道里拍的一样。
监控相机一般都比较小,甚至小于1/3英寸;工业相机稍微大一些,一般1/2英寸到1英寸不等;传统的135相机底片比当前的一般感光芯片都大,36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸),画面对角线长度为43mm(1.7英寸),即是1.7英寸的,120中幅相机,其感光面尺寸有三种:45×60mm、60×60mm和90×60mm,可见画幅更大。
3、镜头的光圈,F值光圈的主要作用是通过控制镜头光量的大小满足成像所需的合适照度。
光圈越大,靶面成像照度越大,摄像机输出信号强度越大,信噪比越高。
可以理解,通光孔径越大,通过的光量越大;但我们关心的是到达芯片的光量,而焦距越长,意味着芯片离镜头中心越远,相应的光就越弱,所以,标准光圈大小的参数应该与两个变量有关,孔径,焦距。
光圈系数,即F值即是用来表征光圈的大小的参数。
它等于镜头焦距f和通光孔径D之比。
光通量与F值的平方成反比关系,F值越小,光通量越大。
F值的规律是后一个值正好是前一个数值的√2 倍,所以,光圈调大一挡,光量减少2倍。
常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。
一般光圈都可以调节,从而有手动光圈和自动光圈之分。
手动光圈工业镜头是的最简单的工业镜头,适用于光照条件相对稳定的条件下,手动光圈由数片金属薄片构成。
光通量靠镜头外径上的—个环调节。
旋转此圈可使光圈收小或放大。
在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标,应采用自动光圈工业镜头,比如在户外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号。
自动光圈工业镜头又有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制,这称为视频(VIDEO)驱动型;另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,称为直流(DC)驱动型,这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路。
对于各类自动光圈工业镜头,通常还有两项可调整旋钮,一是ALC调节(测光调节),有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择,一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度),可将输出图像变得明亮或者暗淡4、工业镜头的视角,焦距焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。
1)焦距的计算:镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下:f=wL/Wf:镜头焦距w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)W:被摄物体宽度L:被摄物体至镜头的距离高度可以类比。
2)视场角的计算:tg(ωH/2)=h/2f = W/L tg(ωV /2)=v /2f = H/LωH:水平视场角ωV:垂直视场角f:镜头的焦距h:摄像机靶面的水平宽度v:摄像机靶面的垂直高度W:最大可见物体宽度的一半H:最大可见物体高度的一半L:被摄物体至镜头的距离垂直视角可以类比。
3)镜头按视角分类镜头按视角分可以分为:标准镜头:视角3 0度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为1 2 mm,在1/3英寸CCD摄像机中,标准镜头焦距定为8 mm。
只所以称30度视角的镜头是标准镜头是因为人眼的有效视角大概是30度。
广角镜头:视角9 0度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。
远摄镜头:视角2 0度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。
4)镜头按焦距分类镜头从焦距上分为:短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视C C D的尺寸而定。
长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。
按焦距分类和按视角分类是对应的。
5)定焦镜头和变焦镜头有些镜头的焦点是固定的,而有些镜头的焦点是可变的,这分别称为定焦镜头和变焦镜头。
变焦镜头也常被成为变倍镜头,它的焦距连续可变,即可将远距离物体放大,同时又可提供一个宽广视景,使监视范围增加。
变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。
典型的光学放大规格有6倍(6.0-36mm,F1.2)、8倍(4.5-36mm,F1.6)、1 0倍(8.0-80mm,F1.2)、12倍(6.0-72mm,F1.2)、2 0倍(10-200mm,F1.2)等档次,并以电动伸缩镜头应用最普遍。
5、镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对用户而言,需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率,以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位。
6、特殊镜头在特殊的安全镜头族群中,值得一提的品种包括光纤镜头、管道镜头、分像镜头、拐角镜头、中继镜头、自动聚焦镜头、安定镜头和长程镜头。
这些镜头各有所长,可以实现普通镜头所无法完成的特殊功能。
1)光纤镜头和管道镜头设计难度较大的监控系统中往往需要使用粘连光纤束镜头。
与通常用于视频信号传输的单模光纤和多模光纤不同,这种光纤束是由上千根单独的玻璃光纤粘连在一起组成的。
它可以将物镜得到的光学图像传输到十几厘米到几米远的地方。
中继镜头从光纤束处理到图像后,再将其传送到摄像机的传感器上。
通过光纤镜头取得的画面,其质量不如通过普通镜头取得的画面好。
因此,这种镜头只能用在普通镜头无法解决问题的场合。
光纤镜头分为刚性和柔性两种。
高分辨率(450线)的粘连光纤束中有几万根玻璃纤维,光学图像就是通过这些纤维从一端传输到另一段,每根光纤在光纤束两端的几何阵列中所处的位置完全相同。
完整的“光纤镜头”除了包括这个光纤束外,还需要在前面加装成像用的物镜,在后端加装传递图像用的中继镜头(以便图像会聚到传感器上)。
光纤镜头通常用于穿过厚墙对隔壁房间的监视,有时也用在必须将摄像机与镜头分开一端距离的场合。
另一种常用的长距离采光镜头是管道(borescope)镜头。
管道镜头由直径为0.04~0.5英寸、长6~30英寸的通光管、杆状镜头和多联式中继镜头共同组成。
中间的镜头用于将物镜形成的光学图像传送给后面的镜头,进而传送到摄像机传感器上。
单杆镜头使用的是独特的GRIN(graded index,渐变折射率)玻璃杆,光学图像在通过它之间能够重新聚焦。
由于杆和镜头的直径都很小,只有少量的光线能透入摄像机内部,因此这种系统的光学速度较慢,通常为f/11和f/30。
这一特性使得管道镜头只能与光线充足的场景和高灵敏度的摄像机配用。
因为管道镜头中使用的都是玻璃透镜,它的图像质量比光纤镜头要好一些。
2)分像镜头能够将两个单独场景同时成像的同一摄像机上的镜头称作分像镜头或双焦镜头。
这种镜头使用两个分开的透镜或双焦镜头。
这种镜头使用两个分开的透镜获取两个场景的图像后,再将其投射到摄像机的传感器上,其中的两个透镜焦距可能相同,也可能不同;可能朝向同一方向,也可能朝向不同的方向。
分像镜头的转接器可以起到同样的作用。
除了用于连接摄像机的接口外,转接器上还有两个C型接口或CS接口,可以连接两个普通镜头,从而实现“一机两景”。
根据双焦镜头设计的不同,最后得到的双景图像可以是左右分割的,也可以是上下分割的。
所以定焦镜头、变焦镜头、针孔镜头或其它镜头,只要其接口是C型或CS型的,就都可以用到这种转换器上。
侧镜位置安装的可调式反射镜可以改变镜头观察的方向。
在侧镜旁边再加装一只反射镜,就可以让两中镜头对准同一场景。
在这种情况下,如果前镜使用广角镜头(6.5mm),侧镜使用狭角镜头(75mm),就构成一个双焦镜头,与之相连的摄像机可以同时看到同一场景的广角和狭角的图像。