工业相机原理及选型指导38页PPT
工业镜头、相机的结构、参数解释及选型指南
工业镜头、相机的结构、参数解释及选型指南下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
本文下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Downloaded tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The documents can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!在当今数字化快速发展的时代，摄影已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
工业相机镜头的参数与选型
工业相机镜头的参数与选型一、镜头的基本参数1.焦距：焦距是指光线汇聚所发生的位置与感光器或像素元件的距离。
工业相机镜头的焦距可以根据实际需求进行选择，一般有固定焦距和变焦两种类型。
2.光圈：光圈是指镜头的进光量大小的调节装置，它能控制进入相机的光线的数量。
光圈大小直接影响相机的景深和光线透过能力。
在选择工业相机镜头时，一般需要根据实际应用场景和光线条件进行合理选择。
3.像距和像高：像距是指感光器到镜头最近点的距离，像高则是指光线通过镜头时物体成像产生的像的高度。
像距和像高的大小会影响到相机的成像范围和分辨率，因此在选型过程中需要进行合理的规划和计算。
4.解像度：解像度是指相机镜头的成像能力，也称为像场解析力。
工业相机镜头的解像度决定了相机系统的成像质量和分辨率，因此在选型过程中需要特别关注。
二、特殊需求1.特殊光谱：一些工业应用中，需要对特定光谱范围内的物体进行成像。
对于这种需求，可以选择特殊波段的工业相机镜头，如红外镜头、紫外镜头等。
2.防尘防水抗振动：在一些工业生产环境中，会存在较高的尘土、水汽等干扰因素，此时需要选择具有防尘防水和抗振动功能的工业相机镜头，以保证镜头稳定可靠的工作。
3.镜头接口：根据实际应用需求和相机的类型，需要选择合适的镜头接口，如C口、CS口、F口、M42口等。
三、选型准则1.根据应用需求确定参数：首先要明确工业相机镜头的应用场景和目标，根据需要选择合适的焦距、光圈、像距等基本参数。
2.考虑成像质量和分辨率：成像质量是选型过程中最关键的因素之一，要选择具有较高解像度和尽量少的光学畸变的镜头。
3.考虑工作环境：根据实际工作环境的特点，选择具有防尘防水和抗振动功能的镜头。
4.考虑成本和性价比：工业相机镜头的价格差异较大，要根据实际需求和预算选择相应的镜头，综合考虑成本和性价比。
5.选择可替换镜头：由于工业应用的多样性和发展需求的变化，选择可替换镜头可以提高系统的灵活性和可拓展性。
工业相机基础原理
1结构安装要求2最大帧率（或行频）像素格式白平衡CCM网口相机的数据包传输机制线阵相机的结构安装要求“垂直且平行”Sensor长边与产品运行方向垂直俯视图左视图Sensor长边与产品水平面平行正视图Sensor短边与产品运动方向平行（仅多线相机有此要求）产品线阵相机的结构安装要求Sensor长边与产品运行方向不垂直俯视图产品* 形变* 多线相机还会出现色散相机视野t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10线阵相机的结构安装要求Sensor长边与产品水平面不平行的情况左视图*超出景深范围模糊清晰模糊线阵相机的结构安装要求Sensor短边与运动方向不平行的情况正视图234516RG B * 色散* 模糊（仅多线相机会图像异常）线阵相机的结构安装要求Sensor短边与运动方向不平行的情况234516RGB（仅多线相机会图像异常）俯视图视野横向和纵向都无法对齐，出现色散线阵相机的结构安装要求Sensor短边与运动方向不平行还会造成视野盲区正视图视野盲区正常左边螺钉被遮挡并出现色散线阵相机的结构安装要求Sensor短边与运动方向不平行时的矫正方法原始效果LRR矫正运动方向色散PS矫正横向色散线阵相机的结构安装要求扩展：多线有间隔的情况法对齐234516RG B 横向无法对齐，出现色散纵向也无法对齐，但是相对比较轻微线阵相机的结构安装要求扩展：弧形镜面反光导致的色散RG B 同一块区域，在RGB三条线上的反光情况不一样，叠加后虽然物理空间基本对齐，但是亮度不一致，呈现“色散”的效果蓝色通道绿色通道红色通道光源线阵相机的结构安装要求扩展：弧形镜面反光导致的色散解决办法：1、避免反光（找角度、偏振镜等）2、使用面阵相机3、使用8K7um这种三线紧邻的线阵Sensor1结构安装要求2最大帧率（或行频）像素格式白平衡CCM网口相机的数据包传输机制像素格式与带宽（数据接口）因素1：像素格式，原因是带宽固定的情况下，不同像素格式的位深不同，导致行频不同。
《照相机的工作原理》课件
2
测光的原理
测光系统通过对环境光线的测量来确定合适的曝光参数。
5. 照相机的电子技术
1 CCD和CMOS感光元件的区别
两种感光元件的工作原理和图像质量特点有所不同。
2 白平衡的概念与调节
白平衡用于校正图像中的色彩偏差，保证图像色彩真实和准确。
6. 照相机的使用技巧
曝光控制
掌握曝光的三要素：快门速度、 光圈和感光度，以获得正确的 曝光。
《照相机的工作原理》PPT课件
照相机是我们日常生活中经常使用的设备之一。这个PPT课件将带你深入了解 照相机的工作原理，从硬件组成到光学、机械原理以及电子技术，以及一些 使用技巧。让我们开始吧！
1. 概述
照相机的作用
照相机的作用是捕捉和记录瞬间，并将其转换 成图像。
照相机的发展历史
照相机从早期的胶片相机逐步发展到数字相机， 经历了多个阶段的革新和突破。
焦距与景深
通过调节焦距和光圈大小，控 制景深以达到所需的画面效果。
ISO感光度的设置
根据环境光线的明暗情况，调 节ISO感光度以获得清晰和低噪 声的图像。
7. 结语
照相机的发展趋势
随着科技的不断进步，照相机将继续发展和进化，满足人们对拍摄的需求。
照相机的未来前景
照相机将在图像质量、功能性和体验上不断改进，为用户提供更好的拍摄体验。
2. 照相机硬件组成
镜头
镜头是照相机的核心 组成部分，通过调节 焦距来控制图像的清 晰度和透视效果。
快门
快门控制着曝光时间， 决定了图像的光线接 收量和运动表现。
光圈
光圈的大小影响着光 线的穿透程度，调节 影响图像的明暗程度 和景深。
感光元件
感光元件负责接收和 转换光线信号为电信 号，记录图像的细节 和色彩。
《照相机的工作原理》课件
图像处理的工作原理
图像处理的作用
RAW格式与JPEG格式
后期处理软件
图像处理是指对感光元件捕获的电信 号进行加工处理，以生成最终的照片 文件的过程。通过图像处理，摄影师 可以进一步调整照片的色彩、亮度和 对比度等参数，以达到理想的效果。
RAW格式是一种原始图像文件格式， 它记录了感光元件捕获的所有原始数 据。JPEG格式则是一种有损压缩格式 ，它通过舍弃一些数据来减小文件大 小。摄影师可以根据需要选择不同的 格式进行拍摄和后期处理。
THANKS
感谢观看
构图
遵循三分法、黄金分割等构图原则 ，将主体放在交点或线条上，突出 主体。
拍摄模式的选择与运用
需要手动设置光圈、快门速度、 ISO等参数，适合创意拍摄。
适用于拍摄暗光环境，降低噪点 ，提高画面质量。
自动模式 手动模式 运动模式 夜景模式
适用于大部分拍摄场景，相机自 动调整参数。
适用于拍摄运动物体，提高快门 速度，清晰捕捉瞬间。
高速摄像
高速摄像技术能够捕捉到瞬间即逝的细节和过程， 广泛应用于体育、科研、安全等领域。未来，高速 摄像技术将进一步发展，提高拍摄速度和画质。
人工智能在照相机中的应用
智能拍摄建议
通过人工智能技术，照相机可以自动 识别场景、人物和动作，提供智能化 的拍摄建议和参数调整，帮助用户轻 松拍出高质量照片。
后期处理软件是进行图像处理的工具 ，常见的软件有Adobe Photoshop 、Lightroom等。通过这些软件，摄 影师可以对照片进行裁剪、调整色彩 平衡、增加滤镜效果等操作，以完善 照片的效果。了解和掌握后期处理软 件的使用方法是摄影师必备的技能之 一。
03
照相机的使用技巧
Chapter
工业相机镜头的基础知识!PPT课件
1/3″ 2.8-3.5
1/3 ″,1/2 ″ 3.5-6
2/3 ″,1 ″ 8-75
13
工业镜头的主要类别：近摄物镜
▪ 近摄物镜
•接圈 简单的近摄物镜是在照相镜头和CCD相机之间加入
一个接圈，见图1.1－18 ，由此，CCD的敏感面可以位 于照相镜头的像方焦面的外面一段距离，从而可以摄取 到较近距离目标的像，但它受到图像清晰度的限制。
14
工业镜头的主要类别：近摄物镜
▪ 近摄物镜
•近摄透镜 在摄像物镜前端拧上一个近摄透镜，可以摄取到更近
距离目标的像。采用近摄镜后，目标像的畸变增大了，为 此，近摄透镜的屈光率不能太大，使原工作距离的缩短量 一般不超过20％。
15
工业镜头的主要类别：远摄物镜
▪ 远摄物镜
•与近摄物镜相反，为了对远距离目标摄取到清晰图像， 要采用远摄物镜。这种物镜是一长焦距物镜。远摄物 镜可以是折射系统、反射系统或折反射系统。反射式 远摄物镜常采用卡塞格林式远摄物镜.折反式远摄物镜 由于采用前部校正透镜，其成像质量更加良好.
▪ 分辨率：图像系统可以测到的受检验物体上的 最小可分辨特征尺寸。在多数情况下，视野越小 ，分辨率越好。
▪ 景深 (Depth of view，即DOF)：物体离最佳焦 点较近或较远时，镜头保持所需分辨率的能力 （需要了解客户对景深是否有特殊要求？）
图 1: 镜头基本参数示意图
4
工业镜头的其他参数
• C与CS接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面 （摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同，C型接 口此距离为17.5mm., CS型接口此距离为12.5mm.。
• C型镜头与C型摄像机，CS型镜头与CS型摄像机可以配合使 用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个 5mm的C/CS转接环 可以配合使用。CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。
智能视觉技术及应用 课件 第2章 工业相机
第2章 工业相机
1.CameraLink接口 CameraLink标准由美国自动化工业学会定制、修改、发 布,CameraLink接口解决了工业相机高速传输的问题,只要是 符合 CameraLink标准的摄像机和图像卡就可以在物理上互 相接入。CameraLink 标准包含 Base、Medium、Full三个规 范,但都使用统一的线缆和接插件。 CameraLink接口价格昂贵,使用时需要配套专用采集卡, 因此主要应用于高速工业相机以及高分辨率工业相机中,4K 以上的线阵相机最为常见,最大传输距离为10 m。图2-11为 CameraLink接口示意图。
第2章 工业相机
数字相机图像质量好、分辨率选择范围大、帧速高,是 做图像处理和视觉检测项目的优质之选。视觉系统要求分辨 率提高、数据位深加大以及帧速提高,都会大大增加视频传 送的速度和频带,从而对相机主时钟的频率要求也相应提高。 数字相机除了非常适合于非标准的、逐行的、花样繁多的扫 描格式外,它甚至可以设计成数字视频的多输出,从而成倍地 提高数据输出速度和频率。
第2章 工业相机
第2章 工业相机
2.1 工业相机概述 2.2-工业相机的分类 2.3 工业相机的参数 2.4 工业相机的选型 本章小结
第2章 工业相机
2.1 工业相机概述
智能视觉系统可分为图像采集、图像处理以及图像结果 显示与控制三个部分,可进一步细分为光学、图像采集、图 像数字化、数字图像处理、智能判断决策和控制执行等模块。 智能视觉系统的图像采集模块由工业相机、工业镜头、视觉 光源等硬件组成。光源为视觉系统提供充足的光照,屏蔽外 界光干扰;镜头将被测物体成像到相机的视觉传感器靶面上; 相机将光信号转变成有序的电信号,再将电信号转变为数字 图像,以便计算机(或工控机)接收并实现图像的存储、处理、 分析以及测量结果和控制信号的输出。
机器视觉培训-工业相机 ppt课件
ppt课件
21
第三讲 工业相机
四、工业相机分类（6）
模拟相机 VS。 数字相机
相对来说模拟相机的价格比较低廉，使用比较简单。但 是模拟相机存在一个分辨率和帧频率的上限，而且对于 传输过程中的噪声和损耗也较为敏感。数字相机，通常 具有更高的分辨率，当然价格也更昂贵，而且牵涉到比 较复杂的按照调试工作，即使这个系统只需要最简单的 功能，数字相机的传输距离通常较模拟相机短。
第三讲 工业相机
第二讲 工业相机
内容提要
基本概念 基本结构 成像原理
ppt课件
1
第三讲 工业相机 一、工业相机的基本概念（1）
传感器的尺寸
图像传感器感光区域的面积大小。这个尺寸直接 决定了整个系统的物理放大率。如：1/3“、1/2”等。绝 大多数模拟相机的传感器的长宽比例是4：3 (H：V)， 数字相机的长宽比例则包括多种：1：1，16：9，3：2 etc。
某点的明暗信息。 CCD成象的“溢出”（Blooming）问题：当CCD象素接 收到过多的光子，存储器中所收集的自由电子就会向周
边的象素“溢出”。致使整个区域成象变亮。
ppt课件
16
第三讲 工业相机
三、工业相机的基本原理3
电子快门时间
图像传输时间
自己设置。但相机传输速率 （Frame rate）是相对固定的。因此，传输速率是相机 的成像速度的“瓶颈”。例：电子快门速度可达1/1000 秒，但成像却只能达到60帧/秒。
ppt课件
20
第三讲 工业相机
四、工业相机分类（5）
彩色VS黑白
黑白相机的每个像素仅仅采集亮度信号，对于彩色相机，则是借 助于一个Bayer滤色片让每个像素来采集图像特定的色彩分量， 然后利用后期的电路再重建出真是色彩，所以黑白相机的分辨率 通常比具有同样像素数目和同级别后期处理电路的彩色相机搞出 10－20％（in TVL)。此外由于没有覆盖Bayer滤色片，黑白 相机在弱光下面的灵敏度也更好一些。但是彩色相机在检测那些 具有色彩敏感信息的目标的时候具有突出的优势。当然黑白相机 也可以通过对光源色彩的控制实现这一功能。如果需要更高质量 的彩色视频，就需要采用3－CCD技术的彩色相机。
机器视觉培训-工业相机 ppt课件
第三讲 工业相机 一、工业相机的基本概念（9）
传感器的光谱
下面是一个典型的CCD图像传感器对于不同光谱的响应 曲线。
第三讲 工业相机 一、工业相机的基本概念（10）
信号格式 模拟图像信号的格式包括：复合视频信号，Y/C分离信号， RGB分量信号。绝大多数周边设备都能够兼容这些信号格式。 通常情况下对于彩色视频信号，Y/C分离传输的方式优于复合 视频传输的方式，RGB分量传输的方式又优于Y/C分离传输方 式。 数字相机的信号传输格式更为复杂，目前普遍应用的包括：
第三讲 工业相机 一、工业相机的基本概念（2）
物理放大率
传感器感光面积于视野的比值，整个参数基本取 决于镜头
系统放大率 最后显示环节上目标的尺寸于实际目标尺寸的比 值。系统放大率取决于物理放大率和显示系统的阐述。 对于自动测量和检测系统而言，物理放大率具有关键的 意义。系统放大率仅仅对于需要人机交互进行检测的系 统有意义 像素（Pixel =picture+element） 传感器感光面上最小感光单位。
3 5 2 4 6
相机扫描方式
隔行扫描（ Interlace ）
第三讲 工业相机 一、工业相机的基本概念（7）
1
3
5
2 4
相机扫描方式 逐行扫描（ Progressive scan ）
第三讲 工业相机
一、工业相机的基本概念（8）
异步触发 通常情况下相机是一帧一帧拍摄的，所以进行高速拍摄 的时候最高的同步精度不可能超过一帧图像的周期，对于某些 支持异步触发的相机，可以在当前帧扫描尚未完成的情况下， 将当前帧抛弃，直接开始新一帧图像的扫描，可以使得告诉拍 摄的同步精度达到一行的扫描周期。 最低照度 又称灵敏度，衡量相机对光线敏感程度的指标。通常情 况下是指相机获得30％最大输出值时候所需的照度。单位是 Lux。 局部扫描 多数数字相机支持仅仅输出传感器上某一部分像素，这 些像素位于某个矩形窗口内。通过具备扫描可以获得更高的桢 频率。
工业镜头原理及选型指导PPT课件
东莞市速美达自动化有限公司 余静宇
镜头主要参数
6 、分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为 计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7 、工作距离(Working distance,WD) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8 、视野范围(Field of View,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9 、光学放大倍数(Magnification,ß) CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10 、数值孔径(Numerical Aperture,NA) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值 的乘积，计算公式为N.A=n*sin a/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它 与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率， 数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。 11 、后背焦(Flange distance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描 镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个非常重要的参数，因为它直接 影响镜头的配置。不同厂家的相机，哪怕接口一样也可能有不同的后倍焦。
东莞市速美达自动化有限公司 余静宇
远心光学系统
远心光学系统是指相对于光轴，主光线保持平行的光学系统。