工业视觉检测相机镜头的计算方式
镜头计算方法及相关术语
远心镜头计算公式远心镜头计算公式：：光学倍率=相机芯片尺寸相机芯片尺寸（（长、宽）/视野视野（（长、宽）镜头支持靶面镜头支持靶面尺寸尺寸尺寸≥≥相机靶面尺寸相机芯片尺寸2/3 长8.45mm 宽 7.07mm1/2 长6.4mm 宽 4.8mm1/3 长4.8mm 宽 3.6mm1/4 长3.2mm 宽 2.4mm1/2.5 长5.12mm 宽3.84mm1/1.8 长7.13mm 宽 5.37mm1/2.3 长6.16mm 宽 4.62mm机器视觉系统中，工业镜头相当于人的眼睛，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的光敏面阵上。
视觉系统处理的所有图像信息均通过工业镜头得到，工业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的相关专业术语做以详解。
一、远心光学系统远心光学系统：：指主光线平行于工业镜头光学轴的光学系统。
而光从物体朝向镜头发出，与光学轴保持平行，甚至在轴外同样如此，则称为物体侧远心光学系统。
：二、远心镜头远心镜头：远心镜头指主光线与镜头光源平行的工业镜头。
有物方远心，像方远心，双侧远心。
普通工业镜头主光线与镜头光轴有角度，因此工件上下移动时，像的大小有变化。
双侧远心境头主物方，像方均为主光线与光轴平行光圈可变，可以得到高的景深，比物方远心境头更能得到稳定的像最适合于测量用图像处理光学系统，但是大型化成本高物方远心境头只是物方主光线与镜头主轴平行工件上下变化，图像的大小基本不会变化使用同轴落射照明时的必要条件，小型化亦可对应像方远心境头只是像方主光线与镜头光轴平行相机侧即使有安装个体差，也可以吸收摄影倍率的变化用于色偏移补偿，摄像机本应都采用这种镜头三、远心光学系统的特色远心光学系统的特色：：优点优点：：更小的尺寸。
减少镜头数量，可降低成本。
缺点缺点：：上下移动物体表面时，会改变物体尺寸或位置。
优点优点：：上下移动物体表面时，不会改变物体尺寸或位置。
使用同轴照明时。
工业相机的基础知识
工业相机的基础知识一、概述工业相机（Industrial Camera）又称机器视觉相机（Machine Vision Camera），是一种特殊用途的相机，主要应用于工业生产过程中的自动化视觉检测和控制领域。
相比于普通的消费级相机，工业相机具有更高的精度、更快的速度和更强的稳定性，可以满足工业领域对于快速、精确、长时间运行的要求。
二、工业相机的构成1.图像传感器（Image Sensor）图像传感器是工业相机最关键的部件之一，它负责将光学成像转化为电信号。
常用的图像传感器包括CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）两种。
CCD传感器具有高灵敏度、低噪声和高动态范围等优点，适用于对图像质量要求较高的应用；而CMOS传感器具有低功耗、低成本和集成度高等优点，适用于对成本和集成度有要求的应用。
2.图像采集板（Image Capture Board）图像采集板是工业相机与计算机之间的桥梁，它负责将图像传感器采集到的图像数据通过传输介质（如USB、GigE、CameraLink等）传输到计算机上进行处理。
图像采集板通常包含了图像采集芯片、接口和一些额外的硬件模块，以实现图像数据的传输和处理功能。
3.镜头（Lens）镜头是工业相机光学系统中的一个关键组件，它负责将目标物体的光学信息聚焦到图像传感器上。
根据应用需求的不同，可以选择不同类型的镜头，包括定焦镜头、变焦镜头和特殊用途镜头等。
定焦镜头适用于需要固定焦距的应用；变焦镜头可以根据需要调整焦距，适用于视野范围变化较大的应用；特殊用途镜头（如鱼眼镜头、微观镜头等）则适用于特殊的视觉应用。
4.光源（Light Source）光源是工业相机成像的必备条件之一，它提供了待检测物体的照明条件。
常用的光源有白光、红外光、激光等，根据不同的应用需求选择合适的光源类型和亮度。
工业相机镜头地全参数与选型
工业相机镜头地全参数与选型工业相机镜头是工业自动化领域中重要的设备之一，广泛应用于机器视觉、智能检测、无损检测等领域。
在选购工业相机镜头时，需要考虑到相机的应用环境、被测物体的特性以及相机镜头的参数。
本文将介绍工业相机镜头的全参数并进行选型分析。
一、工业相机镜头的全参数1.焦距(Focal Length)：焦距是镜头将光线聚焦的能力。
不同的焦距会影响镜头的视角和放大倍数。
一般来说，较长焦距的镜头具有较大的放大倍数和较小的视角，适合远距离拍摄；较短焦距的镜头具有较小的放大倍数和较大的视角，适合近距离大范围拍摄。
2.镜头结构(Lens Structure)：镜头的结构包括透镜的数量和排列方式。
常见的结构有单透镜结构、双透镜结构、复合透镜结构等。
不同的结构会影响成像质量、畸变程度和成本。
3.光圈(Aperture)：光圈控制着进入相机的光线量，它是一个由多个薄片组成的机械装置。
可以通过调节光圈的大小来控制曝光量和景深。
较大的光圈适合拍摄光线较暗的场景，提高曝光量；较小的光圈适合拍摄光线较亮的场景，提高景深。
4.最小对焦距离(Minimum Focus Distance)：最小对焦距离是指物体与镜头的最小距离，也是相机能够聚焦的最小距离。
镜头的最小对焦距离直接影响镜头的应用范围，较小的最小对焦距离适合拍摄微小物体，较大的最小对焦距离适合拍摄大型物体。
5.最大光学放大倍率(Maximum Optical Magnification)：最大光学放大倍率是镜头能够放大物体的倍数。
较大的光学放大倍率可以提高图像的清晰度和细节，适合拍摄对细节要求较高的场景。
6.视场角(Field of View)：视场角是指从相机镜头看到的场景范围。
它受到镜头焦距、相机感光元件尺寸和被测物体距离的影响。
一般来说，较长焦距的镜头具有较小的视场角，较短焦距的镜头具有较大的视场角。
7.图像传感器尺寸(Image Sensor Size): 图像传感器尺寸是指相机感光元件的尺寸。
机器视觉选型相机规则
机器视觉选型相机规则机器视觉是一种模拟人眼进行图像识别和处理的技术，广泛应用于工业自动化、无人驾驶、安防监控等领域。
而相机作为机器视觉的重要组成部分，其选型规则对于机器视觉系统的性能和稳定性具有关键影响。
本文将从分辨率、帧率、感光元件、镜头、接口等方面介绍相机选型的规则。
一、分辨率相机的分辨率是指图像的像素数量，通常用横向像素数和纵向像素数表示。
分辨率越高，图像细节越丰富，但也会增加图像处理的计算量。
在选择相机分辨率时，需根据实际应用场景和需求来确定，避免过高或过低的分辨率。
二、帧率帧率是指相机每秒传输的图像帧数，常用单位为fps（Frames Per Second）。
帧率越高，图像的连续性越好，适用于高速运动物体的检测和追踪。
但高帧率相机通常价格昂贵，且会增加数据处理的复杂度。
三、感光元件感光元件是相机的核心部件，决定了图像的质量和灵敏度。
常见的感光元件有CCD和CMOS两种。
CCD感光元件具有较高的图像质量和低噪声特性，适用于对图像质量要求较高的应用场景；而CMOS感光元件则具有低功耗、高速度、集成度高等优势，适用于对帧率要求较高的应用场景。
四、镜头镜头是相机的光学系统，直接影响图像的清晰度和视场范围。
选择镜头时，需考虑焦距、光圈、视场角等参数。
焦距决定了镜头的放大倍数，光圈决定了镜头的透光能力，视场角决定了镜头的拍摄范围。
根据实际需求，选择合适的镜头参数，以获得清晰、准确的图像。
五、接口相机与其他设备的连接通常通过接口完成，常见的接口有USB、GigE、Camera Link等。
USB接口简单易用，适用于小型相机和低带宽应用；GigE接口具有较高的传输速度和稳定性，适用于大带宽应用；Camera Link接口则适用于对图像传输速度和稳定性要求较高的应用。
总结起来，机器视觉选型相机的规则包括分辨率、帧率、感光元件、镜头和接口。
在选型时，需根据实际应用需求和预算来确定各项参数。
同时，还需要考虑相机的稳定性、可靠性和兼容性等因素，以确保机器视觉系统的正常运行和性能表现。
工业视觉检测相机镜头的计算方式
工业视觉检测相机镜头的计算方式
1、WD 物距工作距离(Work Distance，WD)
镜头第一个工作面到被测物体的距离
2、FOV 视场视野(Field of View，FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
3、DOV 景深(Depth of Field)。
景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。
景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。
焦距越长，景深越小，焦距越短，景深越大。
距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。
4、Ho:视野的高度
5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)
6、PMAG:镜头的放大倍数
7、f:镜头的焦距
8、LE:镜头像平面的扩充距离。
工业相机镜头焦距的计算方法2016.1.15
工业相机镜头焦距的计算方法
高速摄像系统的一般组成是：光源，镜头，高速相机，通讯单元，图像采集卡，高速存储系统，图像处理软件等。
其中，图像传感器将被摄目标的光信号转换成电信号，再转换成数字化信号，图像系统对这些信号进行处理，获取目标特征，根据判别的结果来控制现场的设备动作。
为了能清楚的成像，选择一个合适的镜头是必不可少的，其中镜头焦距的确定又是非常重要的一环。
因此，美国TEO将在本文中简要介绍镜头焦距的计算过程，为大家正确选择合适的镜头提供依据
图1：高速摄像系统
一、一般焦距的计算
在已知芯片的大小，视场大小和物距的情况，求焦距。
图2：焦距的计算
焦距：f = S×(Dmin/FOV)
如: 传感器芯片的宽度：S = 6.4mm,物距：Dmin = 20mm,焦距：FOV= 5mm
则: 焦距f = 6.4(20/5) = 25.6mm
二、1、镜头焦距在全分辨率（1280*1024）下，可以用下列公式计算：
焦距[mm] = A/(1+B/23)
A：镜头到被测物体的距离B：被测物体的大小
2、高速相机开窗后的镜头焦距计算，在知道高速相机的靶面大小、被测物体的范围、以及被测距离的时候，就可以通过下列方法推算出大致的镜头焦距。
在开窗的情况下（比如：800*600）焦距的计算如下：
传感器大小[mm] = 0.014
焦距[mm] = A/(1+B/传感器大小[mm])
A：镜头到被测物体的距离（mm）B：被测物体的大小（mm）C：水平方向像素数D：垂直方向像素数。
视觉公式
一、面阵相机和镜头选型已知：被检测物体大小为A*B，要求能够分辨小于C，工作距离为D解答：1. 计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E。
2. 像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数3. 放大倍率=所选相机芯片短边尺寸/相机短边的视野范围4. 可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率（判断是否小于C）5. 物镜的焦距=工作距离/（1+1/放大倍率）单位：mm6. 像面的分辨率要大于1/（2*0.1*放大倍率）单位：lp/mm以上只针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景深、环境等，可根据实际要求进行选择。
二、针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影已知：确定每一次检测的范围为80mm*60mm，200万像素CCD相机（1600*1200），相机或产品运动速度为12m/min = 200mm/s。
曝光时间计算：曝光时间<长边视野范围/（长边像素值*产品运动速度）曝光时间< 80mm/（1600*250mm/s）曝光时间< 0.00025s = 1/4000 s总结：故曝光时间要小于1/4000 s ，图像才不会产生拖影。
三、线阵相机和镜头选型相机选型：已知：幅宽为1600mm、检测精度1mm/pixel、运动速度22000mm/s、物距1300mm相机像素数=幅宽/检测精度=1600mm / 1mm/pixel = 1600pixel最少2000个像素，选定为2k相机实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2048pixel＝0.8mm/pixel扫描行频=运动速度/实际检测精度=22000mm/0.8mm＝27.5KHz应选定相机为2048像素28kHz相机，像元尺寸10um选用一个VT-FAGL2015线阵相机或两个103k-1k线阵相机拼接镜头选型：sensor长度=像素宽度×像素数=0.01mm×2048=20.48mm镜头焦距= sensor长度×物距/幅宽=20.48×1300/1600＝16mm四、图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽的选型相机接口带宽USB1.1 1.5MB/sUSB2.0 60MB/s（一般40 MB/s）USB3.0 625MB/s（一般150MB/s）1394A 50MB/s1394B 100MB/s千兆网125MB/s插槽类型带宽PCI 132MB/sPCI-E（1 lane-x1） 250MB/s（一般200 MB/s）PCI-E（4 lane-x4） 1GB/sPCI-E（8 lane-x8） 2GB/sPCI-E（16 lane-x16）4GB/s图像采集卡的数据率（又称点频）>= 1.2 x相机数据率相机数据率（又称像素时钟）=相机分辨率x相机帧频相机接口的带宽要大于图像采集卡的数据率插槽的带宽>图像采集卡的数据率>相机接口的带宽> 1.2 x相机数据率PCI插槽有PCI 32bit和PCI 64bit的区别。
工业相机与镜头选型方法(含实例)
工业相机与镜头选型方法（含实例）一、根据应用需求选型工业相机与镜头的选型首先要根据实际应用需求来确定。
应该明确拍摄的对象、需要的图像质量、成像速度等方面的要求。
例如，是否需要高分辨率的图像、是否需要高速连续拍摄、是否需要逆光环境下的高动态范围等等。
根据这些需求，可以确定所需要的传感器规格和镜头类型。
二、根据传感器规格选型传感器规格是工业相机选型的重要依据之一、传感器的大小直接影响到成像的角度、分辨率和噪声水平。
常见的传感器规格有1/2.3英寸、1/1.8英寸、2/3英寸、1英寸以及APS-C和全画幅等。
一般而言，传感器越大，成像角度越大，分辨率越高，噪声水平越低。
根据应用需求，选择合适的传感器规格。
实例一：如果应用需求是需要拍摄大范围场景，例如工业检测、机器视觉等，可以选择传感器规格较小的相机，例如1/2.3英寸传感器。
实例二：如果应用需求是需要高分辨率的图像，例如精细检测、高精度测量等，可以选择传感器规格较大的相机，例如APS-C或全画幅传感器。
三、根据镜头类型选型根据传感器规格确定之后，接下来要选择合适的镜头类型。
工业相机通常有固定焦距镜头、变焦镜头和特殊用途镜头等类型。
固定焦距镜头一般适合需要固定场景的拍摄，一般具有较高的分辨率和较低的畸变等特点。
变焦镜头适用于需要不同焦距的应用，具有变焦范围广、灵活性高的特点。
特殊用途镜头适用于特殊的应用场景，例如近距离测量、显微镜观察等。
实例三：如果应用场景需要拍摄不同物体的细节，例如高精度检测、PCB检测等，可以选择具有高分辨率和低畸变的固定焦距镜头。
实例四：如果应用场景需要拍摄不同距离的对象，例如检测机器人、机器视觉等，可以选择具有变焦范围广的变焦镜头。
四、根据镜头参数选型在确定镜头类型之后，还需要根据具体应用的需求选择合适的镜头参数，包括焦距、光圈和视场角等。
焦距是指镜头的焦距长度，影响到成像的角度和视场大小。
一般而言，焦距较短的镜头可以拍摄宽广的场景，焦距较长的镜头可以拍摄较小的视场。
ccd工业相机选型步骤【附图】
随着自动化的日益剧增，CCD相机、镜头倍率被提上日程，许多小伙伴们开始被客户问到这个问题，大部分无法很好的回答客户的问题，形成CCD相机、镜头倍率如神一般的存在。
相信很多小伙伴们都查阅了各大网站和资料，看起来算法很麻烦的样子。
可能是基于这个英寸转换问题和对自动化领域相对陌生的原因吧。
今天，测量攻城狮挤出一点时间和大家分享一下CCD相机、镜头倍率的算法，让大家都可以说出个一二。
认识CCD结构：CCD 相机+镜头CCD相机CCD芯片靶面尺寸单位是：mm如上图，假设靶面尺寸是1/4”型号，则靶面对角线是4mm，目镜镜头光学放大倍率是0.5X，显示器尺寸为14英寸。
则显示放大倍率=0.5*14*25.4/4=44.45X假设物镜放大到3X，那么放大倍率=44.45*3=133.35XCCD专业名词及型号选择：首先，要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。
打比方是2/3" 工业相机，C接口，500万像素；那么我们可以先确定需要的工业镜头是C接口，最少支持2/3", 500万像素以上。
其次，确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD)，然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。
其计算公式为：焦距f ＝工作距离(WD) ×靶面尺寸( H or V) /视野范围FOV( H or V) 视野范围FOV ( H or V)＝工作距离(WD) ×靶面尺寸( H or V) / 焦距f 视野范围FOV( H or V)＝靶面尺寸( H or V) / 光学倍率工作距离WD = f(焦距)×靶面尺寸/视野范围FOV( H or V) 光学倍率＝靶面尺寸( H or V) /视野范围FOV( H or V) (H代表CCD 靶面水平宽度，V代表CCD靶面垂直高度)。
打比方视野是100*100mm, WD是500mm,先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下,市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。
高分辨率面阵相机镜头选型
更多光源、镜头解决方案————尽在方千科技Contact us :021-6115-2572 6439-7175 | | info@ Vanch Tech offers a wide range of illumination, lens and filter solutions to machine vision…工业相机的相关参数品牌（按字母顺序）型号分辨率像素大小总像素芯片种类芯片大小镜头接口AVT F504B/C 2452x2056 3.45um 500万CCD,Sony ICX6552/3"C Basler PIA24002448x2050 3.45um 500万CCD,Sony ICX6252/3"C Basler A4002352x17267um 400万CMOS 16.5x12mm M42x1/F Dalsa Pantera 4M 2048x20487.4um 400万 15.2x15.2mm M42x1/F Dalsa Pantera 6M 3072x204812um 600万 36.9x24.6mm M72x0.75/F E2VCamelia 4M 2048x204814um 400万 28.7x28.7mm F Funtion(方城)IK5002592x1944 2.2um 500万CMOS 1/2.5"C/CS Hitachi KP-F500SCL 2456x2058 3.45um 500万CCD 2/3"C JAITM/TMC-40002048x20487.4um 400万 2/3"C JAIBM-500GE2456X2058 3.45um 500万CCD 2/3"C Lumenera Aptina 2560x1920 2.2um 500万CCD1/2.5"C Pointgrey FL2G-50S5M/C 2448x2048 3.45um 500万CCD,Sony ICX6552/3"C Princeton(Redlak e)ES40202048x20487.4um 400万CCD,Kodak,KAI-40212/3"C/F SonyXCL-50002448x20503.45um500万CCD2/3"CI.400-600I.400-600万相素相机万相素相机Contact us :021-6115-2572 6439-7175 | | info@ Vanch Tech offers a wide range of illumination, lens and filter solutions to machine 更多光源、镜头解决方案————尽在方千科技2. APO-XNP 2.0/24 400万像素镜头最大可兼容最大可兼容1.31.3英寸英寸C 接口、接口、400400400万像素万像素相机。
监控摄像机镜头的计算公式方法
监控摄像机镜头的计算公式方法镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下：视场角的计算格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。
这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。
而用2.8mm的镜头则可以完全覆盖视场。
f=vD/Vf=hD/H其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。
举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。
由公式可以算出：焦距f=6.4X2500/440≈36毫米或焦距f=4.8X2500/330≈36毫米当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。
为了从1/3″与1/2″ CCD摄像机中获取同样的视角，1/3″ CCD摄像机镜头焦距必须缩短；相反如果在1/3″ CCD与1/2″ CCD摄像机中采用相同焦距的镜头，情况又如何呢?1/3″ CCD摄像机视角将比1/2″ CCD摄像机明显地减小，同时1/3″ CCD摄像机的图像在监视器上将比1/2″ CCD 的图像放大，产生了使用长焦距镜头的效果。
另外我们在选择镜头时还要注意这样一个原则：即小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸靶面CCD摄像机的镜头，反之则不行。
原因是：如1/2″ CCD 摄像机采用1/3″镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好。
当然，综合各种因素，摄像机最好还是选择与其相匹配的镜头。
以上转自安效达智能科技网：http:///更多技术文章请访问官方网站安效达是一家专业从事弱电系统（智能化小区工程，企业计算机网络，程控交换机，视频会议，公共广播系统，红外周界，监控安防，门禁，考勤，一卡通智能技术，,LED电子显示屏、视频电话会议系统工程的设计，开发，施工，安装的高科技企业，以及为企业级用户提供软件开发，网站制作的专业供应商。
机器视觉9点标定原理(一)
机器视觉9点标定原理(一)机器视觉9点标定什么是机器视觉9点标定？机器视觉9点标定是一种常用的标定方法，用于校准相机镜头的畸变。
它通过在不同位置放置一个规则的校准板，并采集板上的点坐标来计算畸变参数，以实现图像的准确测量和分析。
标定原理机器视觉9点标定的原理基于相机模型和畸变模型。
在相机模型中，我们将相机抽象为一个透视投影系统，可以通过将三维世界坐标映射到二维图像坐标来描述相机成像过程。
而在畸变模型中，我们考虑相机镜头的畸变现象，主要包括径向畸变和切向畸变。
步骤1.准备校准板：在标定前，我们需要准备一个拥有明确区分特征的校准板。
一般采用黑白相间的棋盘格样式，并且每个格子内至少包含一个角点特征。
2.摄像头设置：将相机固定在一个位置，并确定相机参数（焦距、感光度等）。
3.获取标定板图像：在不同位置和角度下，通过相机获取校准板的图像。
4.检测角点：使用图像处理算法自动检测出每个格子的角点。
5.提取角点坐标：根据角点检测结果，将每个格子的角点坐标提取出来，得到一个相对于相机坐标系的二维点集合。
6.世界坐标生成：根据校准板的特征尺寸，可以将每个角点的世界坐标生成出来，得到一个相对于世界坐标系的三维点集合。
7.标定参数计算：根据二维点集合和三维点集合，采用最小二乘法等方法计算出相机的畸变参数、内参数和外参数。
8.检查标定结果：通过观察重投影误差等指标，判断标定结果的准确性。
9.应用标定参数：将获得的标定参数应用于机器视觉系统中，以校正图像中的畸变，提高测量和分析的准确性。
优势和应用机器视觉9点标定具有以下优势： - 简单易行：标定过程相对简单，只需要一块规则校准板和相机设备。
- 准确可靠：通过计算得到的畸变参数可以很好地校正图像中的畸变，提高测量和分析的准确性。
- 广泛应用：机器视觉9点标定可以应用于工业自动化、机器人导航、三维重建等领域。
总结机器视觉9点标定是一种常用的相机校准方法，通过对校准板上的角点进行图像处理和计算，得到相机的畸变参数。
工业相机技术答疑(机器视觉入门之摄像头篇)
深圳市科视创科技有限公司
Shenzhen Costrong Technology Co.,Ltd
工业相机的问与答
品质的 CMOS 成像芯片，包括：Micron、 CMOSIS、Cypress 等。 3. 速度 CCD 采用逐个光敏输出，只能按照规定的程序输出，速度较慢。CMOS 有多个电荷-电压转换器和行列开关
帧图像进行处理一次，因此可以达到很高的帧率。 3.线阵相机可以不间断的连续采集和处理； 线阵相机可以对直线运动的物体（直线导轨，滚筒上的纸张，织物，印刷品，传送带上的物体等）进行连
续采集。 4.线阵相机有更简单合理的构造。 与面阵相机相比，线阵相机不会浪费分辨率采集到无用数据。
问：什么是智能工业相机？
问： 工业相机都有哪些接口？ 11
答： 接口是指相机与镜头之间的借口，常用的镜头的借口有 C 口，CS 口，F 口。 问： 工业相机是怎么分类的？
答： 1. 按照芯片结构分类：CCD 相机 & CMOS 相机
12
2. 按照传感器结构分： 面阵相机 & 线阵相机
3. 按照输出模式分类：模拟相机 & 数字相机
拍摄 2-3 幅图像。
4.工业相机输出的是裸数据，它的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，普遍应用
于机器视觉系统中。而普通相机拍摄的图片，它的光谱范围只适合人眼视觉，并且经过了 MPEG 压缩，图像质量
也较差
问： 如何选择线阵相机？
答： 1.计算分辨率；幅宽除以最小检测精度得出每行需要的像素。
介于 0 和 25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有 1024 个灰阶而 12bit 有 4096 个灰阶。每一个应用我 们都要仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从 8bit 上升到 10bit 或者 12bit 的确可以增强测量的精度，但是也 同时降低了系统的速度，并且提高了系统集成的难度（线缆增加，尺寸变大），因此我们也要慎重选择。
CCD工业相机镜头的参数与选型
CCD工业相机镜头的参数与选型CCD工业相机是一种专门用于工业应用的相机，它具有高分辨率、高速度和高灵敏度的特点，广泛应用于机器视觉、自动化检测、工业测量等领域。
而镜头作为CCD工业相机的核心部件之一，对于相机的成像效果和应用性能起着至关重要的作用。
在选择CCD工业相机镜头时，需要考虑以下几个关键参数：1.焦距：焦距是指镜头的焦点到成像传感器的距离。
不同焦距的镜头可以实现不同的视场范围和放大倍率。
对于需要长距离拍摄或广角拍摄的应用，可以选择较长焦距或较短焦距的镜头。
2.光圈：光圈是指镜头的最大透光面积，决定了镜头的光线透过量。
较大的光圈可以增加相机的灵敏度，适用于低光环境下的拍摄。
同时，光圈还会影响镜头的景深，较大的光圈可以实现浅景深效果，适用于需要突出主体的拍摄。
3. 分辨率：分辨率是指镜头能够捕捉的最小细节，通常以线对线对分辨力（LP/mm）来表示。
较高的分辨率可以提供更清晰的图像，适用于对细节要求较高的应用。
但是，高分辨率的镜头通常会更昂贵，因此需要根据具体应用需求进行选择。
4.像场尺寸：像场尺寸是指镜头可覆盖的成像传感器的最大尺寸。
不同的相机可能采用不同大小的成像传感器，因此需要确保镜头的像场尺寸与相机的成像传感器兼容。
5.接口类型：镜头的接口类型需要与相机的接口类型相匹配。
常见的接口类型包括C口、CS口和F口等。
其中，C口和CS口是较为常见的工业相机接口类型，C口适用于焦距较长的镜头，而CS口适用于焦距较短的镜头。
6.布局：布局是指镜头的尺寸和形状。
在选择镜头时，需要考虑相机的安装空间和应用环境，选择适合的布局类型，如标准型、紧凑型、微型等。
7.镜头材质：镜头的材质会影响成像质量和镜头的耐用性。
一般来说，高质量的镜头采用优质的光学玻璃材料，具有较低的色散和畸变，可以提供更准确的成像效果。
8.特殊功能：一些高级的CCD工业相机镜头可能还具有特殊功能，如自动对焦、自动光圈控制、防抖等。
这些功能可以提高相机的便利性和拍摄效果，但通常会增加镜头的成本。
镜头炫光特效算法原理
镜头炫光特效算法原理1.引言1.1 概述在电影、电视剧和游戏等数字媒体作品中，镜头炫光特效是一种常见而引人注目的视觉效果。
通过模拟摄像机镜头在光线强烈的环境中产生的光晕和光斑效果，镜头炫光特效能够增加画面的动感和真实感，提升观众的视觉体验。
镜头炫光特效算法的原理是通过在后期处理过程中模拟光线在相机镜头上的反射、折射和散射等物理现象，以达到产生逼真的光晕和光斑效果的目的。
一般而言，镜头炫光特效可以分为两个主要步骤：光线检测和光影合成。
在光线检测阶段，算法会根据场景的光照条件和镜头设置等参数，判断哪些区域会受到光线的照射。
这通常通过分析场景中的光源位置、强度和颜色等信息来实现。
光线检测的结果将被用作后续的光影合成过程的输入。
在光影合成阶段，算法会根据光线检测阶段获得的数据，计算出在光线照射下产生的光晕和光斑效果。
这包括模拟光线在相机镜头上的反射、折射和散射等现象，并将其与原始图像进行叠加合成。
为了实现更加逼真的效果，算法还会考虑光线的强度、颜色和形状等特性。
镜头炫光特效算法的实现方式有多种，常见的包括基于物理模型的算法和基于图像处理的算法。
基于物理模型的算法通常会使用光线追踪等技术来模拟光线的传播过程，具有较高的真实感。
而基于图像处理的算法则通过对图像进行滤波、增强和叠加等处理来产生炫光效果，速度较快但可能牺牲一定的真实感。
总之，镜头炫光特效算法原理是通过模拟光线在相机镜头上的反射、折射和散射等物理现象，以产生逼真的光晕和光斑效果。
这种效果能够提升作品的视觉吸引力和沉浸感，使观众能够更好地投入到作品的故事情节中。
未来，我们可以期待镜头炫光特效算法在数字媒体产业中的广泛应用和进一步的发展。
文章结构部分应该介绍整篇文章的组织和结构，为读者提供一个清晰的导览。
在1.2 文章结构部分的内容中，可以包括以下信息：文章结构部分：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对文章的主题进行概述，并阐明文章的目的。
锐景达 M20F 系列工业镜头 MTF 检测仪 产品手册（FA-MTF）说明书
○R○Ri CAMSYS福州锐景达光电科技有限公司锐景达M20F系列工业镜头MTF检测仪产品手册（FA-MTF）部分客户目录一.工业镜头检测现状（FA镜头） (3)二、锐景达工业镜头MTF检测仪解决方案 (4)2.1、测量原理 (4)2.2、主要功能： (4)2.3、性能指标 (4)2.4、FA镜头MTF检测仪的型号 (5)2.5、主要功能界面 (5)三．公司简介 (7)一.工业镜头检测现状（FA镜头）光学镜头是监控摄像机的重要部件，其作用犹如人的眼睛，它的性能优劣直接影响了摄像机的效果。
随着工业自动化快速发展，尤其是近两年来中国智造2025的影响下，工业视觉越来越多得到了应用，其中工业视觉镜头需求飞速增长。
工业镜头设计和应用特点是：焦距为中长焦为主（10-50mm)、有限物距（100~600mm）、大靶面、高清（大于2MP）和小畸变等。
FA镜头制造企业和摄像机工厂生产过程中遇到最多的是镜头中心清晰、而四个边角都模糊或者其中一个模糊的问题。
目前多数都是采用逆投影的方法人眼判断镜头成像效果，由于FA镜头焦距一般在12~50mm为主，此焦距段用逆投影看像的物距短（300~500mm），产生投影像小、分划板线条小，肉眼很难分辨出中高线对的问题，有的采用逆投影+放大镜结合的方式来看像，同样存在误差大、一致性差、易疲劳、繁琐、时间长（一般为1-2分钟/PCS）和要求工人门槛高等缺陷；有的工厂采用实拍检测工业镜头成像，此方法是缩小成像和受制于摄像机SENSOR像元大小等因素的影响，虽然可用于某类SENSOR实配检测，但很难真实评估镜头的解析力。
同样存在外围环境影响大、人为误差大等缺陷，不合适作为镜头解析力出货检测。
锐景达为了解决光学生产和摄像机生产批量镜头人工检验的缺陷，通过几年来的自主开发生产，研制了无限距MTF检测仪系列，帮助众多企业完全解决了人工判断一致性差、不够准确等固有的缺陷，企业依靠仪器降低对熟练技术工人的依赖，提高效率、准确性、保证镜头的质量。
工业相机镜头光圈的基础知识
工业相机镜头光圈的基础知识工业镜头的接口物镜的接口尺寸是有国际标准的，共有三种接口型式，即F型、C型、CS型。
F型接口是通用型接口，一般适用于焦距大于25mm的镜头；而当物镜的焦距约小于25mm时，因物镜的尺寸不大，便采用C型或CS型接口。
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感光芯片尺寸：相机感光芯片的有效区域尺寸，一般指水平尺寸。
这个参数对于决定合适的镜头缩放比例以获取想要的视场非常重要。
镜头主要缩放比例(PMAG) 由感光芯片的尺寸和视场的比率来定义。
虽然基本参数包括感光芯片的尺寸和视场，但PMAG却不属于基本参数。
解析度表示一组物镜所能见到了2点的最小间隔0.61x 使用波长(λ)/ NA=解析度(μ)以上的计算方法理论上可以计算出解析度，但不包括失真。
※使用波长为550nm解像力１mm中间可以看到黑白线的条数。
单位（lp）/mm.光圈与F值光圈是一个用来控制镜头通光量装置，它通常是在镜头内。
表达光圈大小我们是用F值，如f1。
4，f2，f2。
8 etc光圈大小的影响情况：光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高；像场中央与边缘：一般像场中心较边缘分辨率高；像场中心较边缘光场照度高光波长度的影响：在相同的工业相机及镜头参数条件下，照明光源的光波波长越短，得到的图像的分辨力越高。
所以在需要精密尺寸及位置测量的视觉系统中，尽量采用短波长的单色光作为照明光源，对提高系统精度有很大的作用。
4、光学放大倍数用于计算主要缩放比例的公式如下：PMAG = 感光芯片尺寸 (mm) / 视场 (mm)上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。
此外，公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。
上海嘉肯光电科技有限公司将坚持“用心，创造未来”的企业经营理念，并持续不断地把最优秀、性价比最高的视觉产品提供给广大用户，以不断满足客户日益增长的要求。
光学相关计算方法
一、焦距的计算方法
二、光学放大倍率的计算方法
三、视场的计算方法
四、视野表
五、机器视觉中工业镜头的计算方式
1、WD 物距工作距离（Work
Distance，WD）。
2、FOV 视场视野（Field of View，FOV）
3、DOV 景深（Depth of Field）。
4、Ho:视野的高度
5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)
6、PMAG:镜头的放大倍数
7、f:镜头的焦距
8、LE:镜头像平面的扩充距离
六、相机和镜头选择技巧
1、相机的主要参数:
感光面积SS（Sensor Size）
2、镜头的主要参数:
焦距FL（Focal Length）
最小物距Dmin（minimum Focal Distance）
3、其他参数:
视野FOV（Field of View）
像素pixel
FOVmin=SS（Dmin/FL）
如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480
则:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm
4.23/640=0.007mm
如果精度要求为0.01mm，
1pixels=0.007mm<0.01mm
结论:可以达到设想的精度七、工业相机传感器尺寸大小：
1/4″:(3.2mm×2.4mm)；1/3″:(4.8mm×3.6mm)；1/2″:(6.4mm×4.8mm)；2/3″:(8.8mm×6.6mm)；
1″:(12.8mm×9.6mm)；
八、光学放大率。
工业相机参数
工业相机参数工业相机是应用在工业自动化和机器视觉检测中的图像采集设备。
它具有良好的性能，能够起到自动检测和定位的功能和质量控制的作用。
因此，使用工业相机可以极大地提高能源利用率，提高工厂生产率和质量。
工业相机主要包括传感器、图像处理器和接口等部件组成。
根据相机传感器不同，可分为CCD和CMOS两种类型。
其中，CCD相机采用液晶显示(CCD)作为光学传感器，具有更精准的光学图像采集能力，并通常拥有I/O端口，非常适合用于定量测量；而CMOS相机采用了面积CMOS芯片，具有更高的图像采集速度和视频采集能力，非常适合用于检测动态图像。
工业相机的参数表示其像素、像素尺寸、分辨率、镜头焦距、传感器、ISO感光度、曝光时间等。
像素：像素是定义图像分辨率的术语，细分度越高，图像清晰度越好，工业相机的像素一般介于2Mega像素到51Mega像素之间；像素尺寸：像素尺寸指CCD或CMOS传感器上单个像素的大小，越小的像素尺寸，画幅越大，质量越好，工业相机平均像素尺寸为3.2μm；分辨率：指单个像素所显示的信息量，更高的分辨率意味着图像更精细，工业相机的分辨率一般为50万像素~2100万像素；镜头焦距：镜头焦距是指镜头以中心位置照射到像平面的距离，单位为毫米，焦距越短，图像拉伸幅度越大，斜变也就越大；传感器：传感器是定义相机图像效果质量的主要参数之一，目前主要有CCD和CMOS两种不同类型，采用CCD的相机拥有更为准确的光学图像采集能力，而采用CMOS的相机拥有更快的图像采集速度；ISO感光度：ISO代表国际标准化组织，是摄像机中控制感光度的国际综合标准，越高的ISO等级，表示摄像头的感光度越强，意味着光照弱的场景也可以被记录；曝光时间：曝光时间是指摄像机感光元件所接受光照时间，一般以毫秒为单位，曝光时间越短，图像分辨率越高，反之，越长，分辨率越低。
工业相机的曝光时间一般介于0.0001秒~40秒之间。
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工业视觉检测相机镜头的计算方式
1、WD 物距工作距离(Work Distance，WD)
镜头第一个工作面到被测物体的距离
2、FOV 视场视野(Field of View，FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
3、DOV 景深(Depth of Field)。
景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。
景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。
焦距越长，景深越小，焦距越短，景深越大。
距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。
4、Ho:视野的高度
5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)
6、PMAG:镜头的放大倍数
7、f:镜头的焦距
8、LE:镜头像平面的扩充距离
相机和镜头选择技巧
1、相机的主要参数:
感光面积SS(Sensor Size)
2、镜头的主要参数:
焦距FL(Focal Length)
最小物距Dmin(minimum Focal Distance) 3、其他参数:
视野FOV(Field of View)
像素pixel
FOVmin=SS(Dmin/FL)
如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480
则:FOVmin=6.4(8/12)=4.23mm
4.23/640=0.007mm
如果精度要求为0.01mm，
1pixels=0.007mm<0.01mm
结论:可以达到设想的精度
放大率
光学放大率
影像大小相对于物体的放大率
β=y’/y
=b/a
=NA/NA’
=CCD相机元素尺寸/视场实际尺寸
电子放大率电子放大率是用相机拍照成像在CCD上的像呈现在显示器的放大倍数显示器放大率
显示器放大率是被拍物体通过镜头成像显示在显示器上的放大倍数
显示器放大率＝(光学放大率)×(电子放大率)
例子:光学放大率＝0. 2X, CCD大小1/2(对角线长8mm),显示器14〃
电子放大率＝14×25.4/8＝44.45(倍)
显示器放大率＝0.2×44.45＝8.89(倍) (1寸＝25.4mm) 视场
视场是镜头与CCD相机连接时物体可被看见的范围大小
视场的大小是:(CCD格式大小)/(光学放大率)
例子:光学放大率＝0.2X，CCD1/2〃(4.8mm长，6.4mm宽)
视场大小:长＝4.8/0.2＝24(mm)
宽＝6.4/0.2＝32(mm)。