工业镜头视场,倍率,焦距之间的关系

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工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系

工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系

工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系一、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pixelFOVmin=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、光学放大率机器视觉系统中,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的相关专业术语做以详解。

一、失真可分为枕形失真和桶形失真,如下图示:二、电视失真:实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。

工业镜头主要参数与选型

工业镜头主要参数与选型

工业镜头主要参数与选型工业镜头是应用于工业视觉系统的重要组成部分,用于捕捉、分析和处理图像信息。

为了确保工业视觉系统的性能和稳定性,正确选择合适的工业镜头至关重要。

本文将详细介绍工业镜头的主要参数和选型的考虑因素。

一、焦距焦距是工业镜头最主要的参数之一、焦距决定了图像在传感器上的投影尺寸和视角。

焦距越长,图像放大倍数越大,视角越窄,适用于需求数字放大或者远距离观察的应用;焦距越短,图像放大倍数越小,视角越宽,适用于需求较广的场景。

二、光圈光圈是控制镜头进光量的装置,也是工业镜头的重要参数。

光圈的大小通过F值来表示,如F1.4、F2.8等。

较小的F值表示光圈较大,能够提供更多的光线进入传感器,适用于光线较暗的场景。

而较大的F值表示光圈较小,适用于光线充足的场景。

三、视场角视场角是指工业镜头能够捕捉到的图像范围。

视场角分为水平视场角和垂直视场角两种。

视场角大小根据镜头的焦距和传感器尺寸来确定。

选择合适的视场角可以确保所需的目标物体完全位于图像范围内,避免数据缺失。

四、图像畸变图像畸变是指图像中出现的形状变形现象。

常见的图像畸变有径向畸变和切向畸变。

径向畸变是由于光线在镜头表面不同位置经过不同程度的折射导致,主要表现为图像中心和边缘的大小比例不一致;切向畸变是由于镜头安装不平行或者传感器不平面导致的。

选择低畸变的工业镜头可以提高图像的准确性和精度。

五、透光率透光率是指镜头材料对入射光线的透过能力。

透光率越高,镜头传递的光线越多,图像亮度越高。

透光率高的工业镜头可以提高系统的灵敏度,提高图像质量。

六、最小单位物元最小单位物元(也称为最短成像距离)是指最小可辨识出的物体大小。

最小单位物元越小,工业镜头对小物体的识别和测量能力越高。

较小的最小单位物元适用于高精度和高要求的工业视觉应用。

七、镜头接口镜头接口是指镜头与相机之间的连接接口。

工业镜头常见的接口有C接口、CS接口和M12接口等。

选择合适的镜头接口可以确保良好的镜头与相机的配合,提高图像传输的稳定性。

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。

工业镜头参数

工业镜头参数

工业镜头参数
工业镜头的参数包括:
1.焦距:工业镜头的焦距通常较短,一般在8mm-50mm之间,用于拍摄距离比较近的物体。

2.光圈:工业镜头的光圈一般较小,可以获得较大的景深,确保整个物体都清晰可见。

3.视场角度:视场角度越大,可以拍摄到的物体范围就越广,视场角度一般在80度到120度之间。

4.镜头结构:工业镜头常见的结构有固定焦镜头、变焦镜头、广角镜头、长焦镜头等。

5.透光率:工业镜头的透光率越高,影像质量就越好,通常采用多层涂膜技术提高透光率。

6.镜头口径:镜头口径越大,光线的入射量就越大,影像质量也更好,一般较大的工业摄像头镜头口径为1英寸或更大。

7.分辨率:工业镜头的分辨率越高,可以拍摄到更细节的物体信息,影像质量也更好,一般分辨率高达4000万像素以上。

工业镜头相关参数

工业镜头相关参数

工业镜头是专门用于工业视觉、机器视觉和其他工业应用的光学组件。

以下是一些与工业镜头相关的常见参数:1.焦距(Focal Length):a.焦距是从透镜的光学中心到焦点的距离。

较长的焦距通常意味着更大的放大倍数,而较短的焦距则意味着更广阔的视场。

2.光圈(Aperture):a.光圈是镜头的开口大小,通常用F数表示(如f/2.8)。

较小的F数表示更大的光圈,允许更多的光线进入,有助于在低光条件下获得更好的图像。

3.视场角(Field of View, FOV):a.视场角是指在镜头前方可见的水平和垂直角度范围。

视场角的大小取决于焦距和传感器尺寸。

4.最小工作距离(Minimum Working Distance):a.最小工作距离是指从镜头前端到目标的最短距离,可以获取清晰图像。

5.图像直径(Image Circle Diameter):a.图像直径是指在光学系统中形成的图像的直径。

它必须足够大,以覆盖整个图像传感器。

6.分辨率(Resolution):a.镜头的分辨率指的是它能够传递给相机传感器的图像细节水平。

高分辨率镜头有助于捕捉更清晰、更精细的图像。

7.畸变(Distortion):a.畸变是指由于光学系统引起的图像失真。

在工业应用中,需要尽量减小畸变,以确保测量和分析的准确性。

8.光学设计(Optical Design):a.包括透镜数量、透镜类型、镀膜等。

优秀的光学设计对于获取高质量的图像非常关键。

9.自动对焦(Auto Focus):a.一些工业镜头具备自动对焦功能,可以根据距离自动调整焦点,提高操作效率。

10.光学镜片材料:a.不同的应用可能需要不同类型的镜片材料,如玻璃或塑料,以满足特定的工业环境和要求。

11.机械结构:a.镜头的机械结构包括外部尺寸、重量、连接接口等,这些参数在工业环境中也是考虑的因素。

在选择工业镜头时,需根据具体应用的要求和环境条件综合考虑上述参数。

工业镜头选型方法和计算公式解析

工业镜头选型方法和计算公式解析

对于工业镜头选型,是一个非常重要和关键的环节。

因为工业镜头选型是否合适与好坏直接影响着机器视觉成像质量。

下面POMEAS工程师将结合经过多年的实际案例,分享下工业镜头选型方法和计算公式,仅供大家参考。

方法/步骤首先,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,5百万像素;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", 5百万像素以上,或者线对在160LP.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 = WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)视场FOV ( H or V) = WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f视场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/FOV( H or V)光学倍率= 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)打比方视野是100*100mm, WD.是500mm; 那么我们先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下(工业镜头的命名方式PMS-5018M, 前面字母表示POMEAS品牌,50表示焦距50mm, 18表示最大光圈值),市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。

再结合相机靶面的大小来确定哪个型号,工业镜头的焦距越小,视场角就越大,视野也就相应的更大。

如果靶面为2/3" 可以选择35mm焦距的工业镜头;靶面1/2" 则需要25mm焦距的工业镜头,或者更小....以此类推。

在工业镜头选型过程中,为了方便各位朋友计算工业镜头参数,现提供靶面尺寸表供参考。

1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm,对角线17mm1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm,对角线9mm1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm以上是小编的简单介绍,如果您还想了解更多相关信息,可以拨打官方电话、登录官方网站留言、关注微信公众号或者留下您的联系方式也是可以的,小编看到会第一时间给您回复信息的。

工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系要点

工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系要点

工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系要点五、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pixelFOVmin=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,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);1pixels=0.007mm<0.01mm 结论:可以达到设想的精度八、光学放大率机器视觉系统中,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的相关专业术语做以详解。

一、失真可分为枕形失真和桶形失真,如下图示:二、电视失真:实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。

三、光学倍率四、监视放大计算方法:例:VS-MS1+10x镜头1/2” CCD 照相机, 14”监视器上的成像0.1mm的物体在监视器得到的是44.45mm的成像※有时根据TV监视器的扫描状态,以上的简易计算将有一些变化。

视觉工业镜头的常用知识

视觉工业镜头的常用知识

视觉工业镜头的常用知识[视觉工业镜头]一般称为光学镜头,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主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、景深及各种像差。

工业镜头的分类1.定焦距镜头:镜头的焦距不可以调节,镜头视角固定,光圈可以调节。

2.变焦距镜头:镜头的焦距可以调节,镜头的视角、视野可变。

3.特殊镜头:用于特殊场合的镜头。

工作距离是指镜头下表面到被检测物体的距离,小于小工作距离或者大于大工作距离的系统均不能正确成像。

视场角指镜头所能覆盖的范围,通常以角度来表示。

镜头焦距相同的情况下,成像传感器的靶面越大,视场角越大。

成像传感器靶面相同的情况下,镜头焦距越小,视场角越小。

我们知道[视觉工业镜头]在实际拍摄调焦过程中,当我们用手动聚焦对准被摄景物平面聚焦完毕后,在轻轻地左右转动聚焦圈,有时会发现在一定的范围内影像还是清晰的,当超过了一定的范围后,影像的清晰度就下降了。

这就涉及到了两个名词,景深和焦深,现在维视图像主要给大家分享下景深和焦深的区别。

相机抓拍图像时,通过透镜获得的图像不一定能真实地再现实际工件的形状,这种现象叫作畸变。

对角线向内缩短的畸变(畸变值为负)叫桶形畸变,对角线向外拉伸的畸变(畸变值为正)叫枕形畸变。

畸变只影响成像形状,而不影响成像的清晰度。

人的肉眼无法感觉小于2%的畸变,在进行高精度的测量时,需要校正畸变。

[视觉工业镜头]焦深与景深的区别1.含义不同:景深是景物中能产生较为清晰影像的纵长距离;焦深是影像的焦平面可允许移动的距离。

2.当摄距减小时,景深减小,焦深增大;当摄距增大时,景深增大,焦深减小。

3.当景物的成像比例增大时(如使用长焦镜头、缩短摄距等),景深减小,焦深增大;当景物的成像比例减小时(如使用短焦镜头、增大摄距等),景深增大,焦深减小。

4.减小光圈时,景深和焦深都增大;增大光圈时,景深和焦深都减小。

工业镜头的四个重要参数

工业镜头的四个重要参数

工业镜头的四个重要参数一、概述工业镜头是工业摄像摄影中非常重要的一个部件,它直接影响到图像的质量、清晰度和稳定性。

在选择工业镜头时,我们需要考虑四个重要的参数,即焦距、光圈、景深和镜头畸变。

二、焦距焦距是影响镜头视场角大小的重要因素,也是确定物体在图像平面上的成像位置的参数。

焦距越短,视场角就越大,观察的范围也越广,但图像的清晰度可能会受到影响。

因此,在选择工业镜头时,需要根据实际应用场景和需求来选择合适的焦距。

三、光圈光圈大小决定了通过镜头的光线量,同时也影响到景深的大小。

光圈越大,通过镜头的光线量就越多,景深也就越大。

因此,在需要背景虚化或者需要突出被摄物体时,可以选择大光圈的镜头。

而在需要保持一定的景深,或者需要控制光线强度时,则需要选择合适的光圈。

四、景深景深是指在摄影中,从对焦清晰的最近点到最远点之间的距离,这个范围就是景深。

景深的大小受到光圈、焦距和拍摄距离的影响。

一般来说,光圈越大、焦距越短、拍摄距离越远,景深就越大。

在工业摄像中,我们需要根据实际需求来控制景深,以便更好地突出被摄物体或者保持背景的稳定性。

五、镜头畸变镜头畸变是指镜头在成像过程中产生的图像失真现象,主要包括枕形畸变和桶形畸变两种。

枕形畸变会导致图像的横向拉伸,而桶形畸变则会导致图像的纵向拉伸。

这些畸变会影响图像的质量和清晰度,因此在选择工业镜头时需要特别注意。

一般来说,高端工业镜头会进行相应的校正处理,以减少畸变的影响。

六、其他参数除了以上四个重要参数外,工业镜头还有其他一些参数需要关注,如镜头材质、透光性能、镀膜等。

镜头材质会影响镜头的质量和成像效果,优质镜头通常采用高质量的材料制成。

透光性能则直接影响到图像的质量和清晰度,因此需要选择透光性能好的镜头。

镀膜则会影响镜头的抗眩光、抗污染和耐磨性能,因此需要选择具有良好镀膜的镜头。

总之,选择合适的工业镜头需要考虑多个参数,包括焦距、光圈、景深、镜头畸变以及镜头材质、透光性能和镀膜等。

工业镜头相关参数

工业镜头相关参数

工业镜头相关参数工业镜头是指用于工业应用的摄像机镜头,其参数和性能在工业视觉系统中起着至关重要的作用。

工业镜头的参数包括焦距、口径、光圈、像素分辨率等,这些参数对于工业镜头的应用和性能有着重要的影响。

以下便是关于工业镜头相关参数的详细介绍,希望能对读者有所帮助。

1. 焦距工业镜头的焦距决定了其能够聚焦到的距离范围,通常用毫米(mm)来表示。

焦距越长,镜头所能捕捉的景深范围就越大,能够看得到更远处的目标;焦距越短,景深范围就越小,更容易聚焦到较近处的目标。

在选择工业镜头时,需要根据具体的应用需求来确定合适的焦距。

2. 口径工业镜头的口径指镜头的直径,一般以毫米(mm)为单位。

口径大小直接影响了镜头对光线的接收能力,口径越大,镜头能够接收的光线就越多,适用于在较暗环境下工作的应用;口径越小,镜头接收的光线就越少,适用于在光线充足的环境下工作的应用。

3. 光圈工业镜头的光圈决定了镜头能够透过的光线量,通常以F值表示。

F值越小,光圈越大,能够透过更多的光线,适用于光线较暗的环境下工作的应用;F值越大,光圈越小,适用于光线充足的环境下工作的应用。

4. 像素分辨率像素分辨率是工业相机镜头能够捕捉到的图像细节的数量,通常以百万像素(MP)为单位。

像素分辨率越高,镜头捕捉到的图像就越清晰,适用于需要高分辨率图像的应用;像素分辨率越低,镜头捕捉到的图像就越模糊,适用于对图像清晰度要求不高的应用。

5. 视场角工业镜头的视场角指镜头能够捕捉到的水平和垂直方向的范围,通常以度(°)为单位。

视场角越大,镜头能够捕捉到的范围就越广,适用于需要覆盖广泛区域的应用;视场角越小,镜头捕捉到的范围就越窄,适用于对具体区域进行精确观测的应用。

总结工业镜头的参数包括焦距、口径、光圈、像素分辨率、视场角等,这些参数对于工业视觉系统的应用和性能有着重要的影响。

在选择工业镜头时,需要根据具体的应用需求来确定合适的参数,以达到最佳的成像效果。

工业镜头视场倍率焦距之间的关系完整版

工业镜头视场倍率焦距之间的关系完整版

工业镜头视场倍率焦距之间的关系HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】五、机器视觉中工业镜头的计算方式1、WD 物距工作距离(WorkDistance,WD)。

2、FOV 视场视野(Field of View,FOV)3、DOV 景深(Depthof 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要了解 CCD 尺寸,首先必须先认识在工程师眼中“1英寸”的定义是什么?业界通用的规范就是 1英寸 CCD尺寸= 长 12.8mm ×宽 9.6mm = 对角线为16mm 之对应面积。

透过“勾股定理”.可得出该三角之三边比例为4:3:5;换句话说,我无须给你完整的面积参数,只要给你该三角形最长一边长度,你就可以透过简单的定理换算回来。

而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 尺寸就不难了解余下 CCD Size 比例定义了,例如:1)1/2" CCD 的对角线就是 1"的一半为8mm ,面积约为 1/4;2)1/4" CCD 的对角线就是 1"的1/4,即为 4mm ,面积约为1/16。

所以,得出这样的结论,就是1/2.5inch CCD 感光面积<1/1.8inch 。

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pixelFOVmin=SS (Dmin/FL ) 如:SS=6.4mm ,Dmin=8in ,FL=12mm pixel=640*480 则:FOVmin=6.4(8/12)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);=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机器视觉工业镜头的相关专业术语详解机器视觉系统中,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。

工业相机焦距和视野计算方式

工业相机焦距和视野计算方式

工业相机焦距和视野计算方式
工业相机焦距和视野的计算方式主要取决于相机的传感器尺寸和镜头的焦距。

1. 传感器尺寸:工业相机通常使用不同尺寸的传感器,如1/4英寸、1/3英寸、1/
2.3英寸等。

传感器尺寸越大,其捕捉到的视野范围就越宽。

2. 镜头焦距:镜头焦距是指镜头的焦点到传感器的距离。

焦距越短,其视野范围就越宽。

计算方式:
视野角度 = 2 * arctan(传感器尺寸 / (2 * 焦距))
其中,视野角度以弧度表示。

如果希望将角度转换为角度制,可以将以上计算结果乘以180/π。

需要注意的是,不同相机厂商对于焦距和视野的计算方式可能存在差异,因此在具体使用时还需参考相应相机厂商的文档和说明。

工业镜头光学尺寸

工业镜头光学尺寸

工业镜头光学尺寸
工业镜头的光学尺寸通常由以下几个参数来描述:
1. 焦距(focal length): 工业镜头的焦距决定了其对光线的聚
焦能力。

焦距越长,光线越容易聚焦,镜头就能够提供更高的放大倍率。

2. 光圈(aperture): 光圈指的是工业镜头的有效孔径大小,它
影响到镜头的透光能力和景深。

较大的光圈能够让更多的光线进入镜头,提高透光量,同时也可以降低景深,使主体更突出。

3. 有效像素大小(pixel size): 有效像素大小是指图像传感器
上每个像素的物理尺寸。

较大的有效像素大小能够提供更高的光子感应度和较低的噪声水平,提高图像质量。

4. 传感器尺寸(sensor size): 工业相机的传感器尺寸可以决定图像的视场角和透视效果。

常见的传感器尺寸有1/3英寸、
1/2英寸、1英寸等。

需要注意的是,工业镜头的光学尺寸还可能包括其他参数,如最大光学分辨率、最大视场角等。

不同的应用领域和需求会决定工业镜头的具体光学尺寸。

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工业镜头的视场、倍率、焦距之间的关系一、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
要了解 CCD 尺寸,首先必须先认识在工程师眼中“1英吋”的定义是什么?
业界通用的规范就是 1英吋 CCD尺寸= 长 12.8mm ×宽 9.6mm = 对角线为 16mm 之对应面积。

透过“勾股定理”.可得出该三角之三边比例为
4:3:5;换句话说,我无须给你完整的面积参数,只要给你该三角形最长一边长度,你就可以透过简单的定理换算回来。

而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 尺寸就不难了解余下 CCD Size 比例定义了,例如:
1)1/2" CCD的对角线就是 1"的一半为8mm,面积约为 1/4;
2)1/4" CCD的对角线就是 1"的1/4,即为 4mm,面积约为1/16。

所以,得出这样的结论,就是1/2.5inch CCD感光面积<1/1.8inch。

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);
机器视觉工业镜头的相关专业术语详解
机器视觉系统中,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的相关专业术语做以详解。

一、失真
可分为枕形失真和桶形失真,如下图示:
二、电视失真:
实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。

三、光学倍率
四、监视放大
计算方法:
例:VS-MS1+10x镜头 1/2” CCD 照相机, 14”监视器上的成像
0.1mm的物体在监视器得到的是44.45mm的成像
※有时根据TV监视器的扫描状态,以上的简易计算将有一些变化。

五、解析度
表示了所能见到了2点的间隔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
六、解像力
1mm中间可以看到黑白线的条数。

单位(lp)/mm.
七、MTF(Modulation Transfer Function)
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(Working Distance)
镜头的镜筒到物体的距离
九、O/I(Object to Imager)
物像间距离即物体到像间的长度。

成像尺寸φ,要输入相机感应器尺寸。

十一、照相机 Mount
C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm
CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm
F-mount: FB:46.5mm
M72-Mount: FB 厂家各有不同
十二、视野 (FOV)
视野指使用照相机以后看到的物体侧的范围
照相机有效区域的纵向长度(V)/光学倍率(M)=视野(V)
照相机有效区域的横向长度(H)/光学倍率(M)=视野(H)
*技术资料上的视野范围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)=照相机一个画素的尺寸×有効画素数(V)or(H)来计算。

十三、景深
景深是指成像后物体的距离。

同样,照相机侧的范围称为焦点深度。

具体的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (f)
f(Focal Length)光学系的后主点(H2)到焦点面的距离。

十五、FNO
镜头从无限远时,亮度表示的数值,值越小越亮。

FNO=焦距/入射孔径或有効口径=f/D
有限距离时镜头的明亮度。

实效F = (1 +光学倍率) x F#
实效F = 光学倍率 / 2NA
十七、NA(Numerical Aperture)
物体侧的 NA = sin u x n
成像侧的NA' = sin u'x n'
如下图所示入社角度 u, 物体侧折射率n, 成像侧的折射率' n'
NA = NA' x 放大率
十八、边缘亮度
相对照度是指中央的照度与周边的照度的百分比。

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
Telecentricity是指物体的倍率误差。

倍率误差越小,Telecentricity越高。

Telecentricity有各种不同的用途,在镜头使用前,把握Telecentricity很重要。

远心镜头的主光线与镜头的光轴平行,
Telecentricity不好,远心镜头的使用效果就不好;Telecentricity可以用下图进行简单的确认。

二十一、景深 (DOF)
景深(Depth of Field)可以用以下的计算式计算出来:
景深 = 2 x Permissible COC x 实效F / 光学倍率2 = 允许误差值 / (NA x 光学倍率) (使用的是0.04mm的Permissible COC)
二十二、通风盘及解析度
Airy Disk是指通过没有失真的镜头在将光集中一点时,实际上形成的是一个同心圆。

这个同心圆就
叫做Airy Disk。

Airy Disk的半径r可以通过以下的计算公式计算出来。

这个值称为解析度。

r= 0.61
λ/NA Airy Disk的半径随波长改变而改变,波长越长,光越难集中于一点。

例:NA0.07的镜头波長550nm
r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
二十三、MTF 及解析度
MTF(Modulation Transfer Function) 是指物体表面的浓淡变化,成像侧也被再现出来。

表示镜头的成像性能,成像再现物体的对比度的程度。

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1mm的距离
浓淡变化的程度。

图1所示,黑白矩阵波,黑白的对比度为100%.这个对象被镜头摄影后,成像的对比度的变化被定量化。

基本上,不管什么镜头,都会出现对比度降低的情况。

最终对比度降低至0%。

,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。

横轴表示空间周波数,纵轴表示亮度。

物体侧与成像侧的对
比度由A、B计算出来。

MTF由A,B的比率计算出来。

解析度与MTF的关系:解析度是指2点之间怎样被分离认识的间隔。

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MTF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。

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