相机镜头焦距自动测量系统的设计及精度分析

中图分 类号 ； Ｐ ７ Ｔ ２４
文献标识码 ： Ａ
相 机 镜 头 焦 距 自动 测 量 系统 的 设 计 及精 度分 析
赵 育 象， 李开端
（ 海军航空工 程学院 青岛分院，山东 青岛 ２６４） ６ ０ １ 摘要 ：提 出了一种 以线 阵 Ｃ Ｄ传感器取代读 数显微镜 ，以 ８５ Ｃ ２ ３可编程芯 片实现 自动测量并 实时显示测量结果的相
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图 １ 测 量 系 统 原理 图
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平 行光 管物 镜 焦距 和刻 线 间距 Ｙ是 预先 精 确 测 出 的 。 样 ， 要 测 出 刻 线 象 的 同 距 再 乘 以 系数 这 只 ， ， ｒ 即得被 测透镜 焦 距 － ｒ 。
机镜 头 焦 距 测量 系统 ； 述 了系 统 的 工 作 原 理 和软 硬 件 的 实现 ， 析 了系 统 的 删 量 误 差 ； 明 了 系 统 的可 行 性 和先 进 性 ， 论 丹 证
系统具有较高 的实用价值 和应 用前景
关 键 词 ห้องสมุดไป่ตู้线 阵 Ｃ Ｄ；相 机 ；镜 头 ；焦 距 Ｃ
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ｌ ｊ 言 Ｉ
相 机镜头是 由若 干片 正负透 镜 组成 的 ，它依 靠透 镜 组 成像获得 清 晰 的像影 ，而透 镜 组的 后主 点到 后 主 焦点的距 离 即 为镜 头 的焦距 ，它直接 影 响物体 成像 的 大小， 并影 响透 光能 力的强 弱 、 头视 角的大 小 以及景 镜 深 长短 ， 是相 机 技术性 能 的重要 参数之 一 ， 参数 的 自 该 动精确测 量具 有重 大的 意 义和 实用价 值 。传统 的测 量 方 法是借 助于 平行 光管 焦面 上 的刻线 依 靠人眼 用 显微 镜 读数进 行测 量 。 种方 法效 率 低 ， 这 费时费力 ， 测量 且 时 』 为因素影 响较 大 ， 量结构 不稳 定 。 、 测 ｌ 本文 介 绍了一 种 新 型的设计 方 案 ， 系统 利用 线阵 Ｃ Ｄ 图像 传感 器取 Ｃ
代读数 显微镜 ，把 特定 物体 经透 镜成 像 的大小 转换 为 电信号 的脉宽 ，并 利用 计算 机技 术进 行 硬件的 驱 动及 测 量数据 的 自动处 理 ，系统 从根 本 上克服 了用 读 数显 微 镜进行 测量 的缺 陷 ，实现 了相机镜 头焦 距的 自动 化
和 它的 像 的间距 与焦距 ， ， 有如 下关 系 （ 图 ｆ和 见
和随机 实时精 确 在线测量 ，测 量速 度快 且精度 高 。
２ 测 量 原 理 和 系 统 组 成
２ １ 光 学 测 量 原 理 ．
相机镜 头 焦距 测量 的方 法 中 ， 大 率 法 是 目前最 放 常用 的方 法 ， 目为 它设 备 简 单 、 量 范围 较大 、 量 精 测 测
为 了精 确 测量二 刻 线 的间距 ，在像 平 面上放 置线 阵 Ｃ Ｄ， Ｃ 由于线 阵 Ｃ Ｄ具 有 自扫描 能力 ， Ｃ 能将 一维空 间的光强 分 布信号转 换 为 ａｌ 序列 的 电信号 ，电信 号 ￣； － Ｊ 经 电路 处 理 后 获 得 与刻 线 间距相 对应 的脉宽 ， 量 出 测
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计算 机 测量 与 控 制 ． ８ ２ （ ） ２ １ ４ ０ ０
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