FA工业镜头机器视觉镜头-专业术语详解
机器视觉(相机、镜头、光源 )全面概括
机器视觉（相机、镜头、光源）全面概括分类：机器视觉2013-08-19 10:52 1133人阅读评论(0) 收藏举报机器视觉工业相机光源镜头1.1.1视觉系统原理描述机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。
机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
2.1.1视觉系统组成部分视觉系统主要由以下部分组成1.照明光源2.镜头3.工业摄像机4.图像采集/处理卡5.图像处理系统6.其它外部设备2.1.1.1相机篇详细介绍：工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD（ChargeCoupled Device）或CMOS（Complementary Metal OxideSemiconductor）芯片的相机。
CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。
它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。
CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。
这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。
典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。
CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。
CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70 年代初，90 年代初期，随着超大规模集成电路(VLSI) 制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。
CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。
机器视觉基础知识（ＰＤＦ）
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
一、镜头基本概念（7）
镜头的调制传递函数MTF
第一节 工业镜头
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
一、镜头基本概念（8）
镜头的调制传递函数MTF
第一节 工业镜头
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
一、镜头基本概念（9）
镜头的调制传递函数MTF
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
一、镜头基本概念（4）
镜头接口 – C-MOUNT 镜头的标准接口之一，镜头的接口螺纹参数： 公称直径：1“ 螺距：32牙 – CS－Mount是C－Mount的一个变种，区别仅仅在于 镜头定位面到图像传感器光敏面的距离的不同，C－ Mount 是17。5mm，CS－Mount是12。5mm。 – C/CS能够匹配的最大的图像传感器的尺寸不超过1“。
一、镜头基本概念（10）
系统的调制传递函数MTF
第一节 工业镜头
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第一节 工业镜头
二、镜头的分类（1）
按照等效焦距分为 广角镜头
等效焦距小于标准镜头（等效焦距为50mm）的镜头。特点 是最小工作距离短，景深大，视角大。常常表现为桶形畸变。 中焦距镜头 焦距介于广角镜头和长焦镜头之间的镜头。通常情况下畸变 校正较好。 长焦距镜头 等效焦距超过200mm的镜头。工作距离长，放大比大，畸变 常常表现为枕形状畸变。
像素速率（Pixel Rate）
相机每秒中能够输出像素的个数，仅仅对于数字相机有意 义。
机器视觉中的图像采集技术硬件基础知识
第二节 工业相机
一、工业相机的基本概念（5）
卷帘快门（Rolling Shutter）
工业相机术语汇总-深圳市视清科技有限公司
工业相机术语汇总-深圳市视清科技有限公司工业镜头术语之相面尺寸闭路监控摄像机有多种不同尺寸规格的图像传感器，屏幕高宽比通常是4：3（水平宽度：垂直高度）。
传感器的尺寸规格对视场角有影响，使用相同的镜头在较小的传感器上的视场角更小。
镜头的规格与视场角无关，它仅仅需要使图像覆盖整个传感器。
这也表示，芯片1/3”的摄像机可以用1/3”~ 1”的所有镜头，例如，1/3” 12mm镜头与2/3” 12mm镜头的，使用在1/3”的摄像机上，视场角是一样的。
后者的图像像素和成像质量提升，因为只取得镜头中心部分的图像，而这部分范围的图像通常更加锐利。
工业镜头术语之帧率（Frame rate）帧率（Frame rate）是用于测量显示帧数的量度。
所谓的测量单位为每秒显示帧数(Frames per Second)，简称：FPS或“赫兹”（Hz）。
由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于16fps的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。
这也就是为什么电影胶片是一格一格拍摄出来，然后快速播放的。
每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。
高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。
一般来说30fps就是可以接受的，但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感，但是一般来说超过75fps一般就不容易察觉到有明显的流畅度提升了。
如果帧率超过屏幕刷新率只会浪费图形处理的能力，因为监视器不能以这么快的速度更新，这样超过刷新率的帧率就浪费掉了。
工业镜头术语之解像度工业相机的解像度一般使用工业相机在纵横方向的像素数加以分类，在工业相机中，通常使用的有从640×480(VGA尺寸)到高解像度500万像素级别的工业数字相机系列，为了便于记忆，一般使用显示器的分辨率加以区分。
例如：500万像素级别，就达到了VGA尺寸的纵横各4倍，解像度达到4*4=16倍。
解像度名称像素像素总数VGA 640×480 307,200像素(33万像素级别)SVGA 800×600 480,000像素(48万像素级别)XGA 1024×768 786,432像素(80万像素级别)SXGA 1280×1024 1,310,720像素(130万像素级别)SXGA+ 1400×1050 1,470,000像素(145万像素级别)UXGA 1600×1200 1,920,000像素(200万像素级别)工业镜头术语之CCD尺寸CCD的尺寸，其实就是感光器件的面积大小。
致瑞图像机器视觉产品手册说明书
致瑞图像机器视觉产品手册ZHIRUI VISION烟台致瑞图像技术有限公司YANTAI ZHIRUI VISION TECHNOLOGY CO.,LTD更多信息地址：山东省烟台市经济技术开发区泰山路86号院内1号楼请访问****************址：网CONTENTS机器视觉整套硬件解决方案提供商051、GigE千兆网相机2、USB3.0工业相机二、致瑞镜头1、FA镜头（5MP、10MP、20MP、25MP）2、线扫工业镜头3、大靶面工业镜头4、标准远心工业镜头5、特种镜头三、致瑞配件五、致瑞光源1、Basler ace 2系列2、Basler ace系列七、DALSA相机1、Dalsa Linea线阵相机2、BOA Spot智能相机1、Z-Trak LP1-1K系列2、Z-TRAK2 S-2K系列3、Z-TRAK2 V-2K系列1、Phoxi 3D Scanner相机2、MotionCam-3D相机十、VST镜头1、定焦镜头2、微距镜头152127烟台致瑞图像技术有限公司成立于2012年，专业致力于机器视觉硬件产品的研发、生产和销售。
自创立以来，一直快速稳步发展，现已在机器视觉应用领域具有较高的团队规模和技术水平，具有双软企业认定、高新技术企业认定。
致瑞图像产品包括：视觉光源、工业相机、工业镜头、3D激光相机、工业读码器等。
光源产品：15类标准化产品，同时可根据客户需求量身定制。
工业相机：面阵相机分辨率30万-2500万全覆盖，线阵相机分辨率2K-16K，兼容GigE，USB3.0，Cameralink多种协议。
镜头产品：FA系列，CCTV系列，高精度线扫镜头、高分辨率远心镜头。
3D激光传感器：线激光系列、结构光系列、双目系列，视野覆盖10mm-1500mm。
视觉系统产品：3D轮廓检测仪、焊缝检测系统、3D高度差测量仪器、平面度一键测量机等。
致瑞图像本着以“以奋斗者为本、以客户为中心、以技术驱动发展”的经营理念，追求精益求精的产品品质。
机器视觉中使用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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱpixel
宽＝6.4/0.2＝32(mm)
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)
FOVmin=SS(Dmin/FL)
如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mmpixel=640*480
则:FOVmin=6.4(8/12)=4.23mm4.23/640=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
光学放大率
机器视觉技术与应用实战-FA镜头和远心镜头
《机器视觉技术与应用实战》
《机器视觉技术与应用实战》
4.3.3 小结
习题与思考
本节前半节主要介绍了FA镜头在选型时需要考虑的一些因素，要掌握FA镜头在选型 时焦距与相机芯片大小和工作距离与产品大小四者之间的关系，后半节则主要介绍远心镜 头的应用领域与远心镜头的类型与选型。此外，还有FA镜头和远心镜头的区别。
1. FA镜头的焦距和镜头工作距离有何关系？ 2. FA镜头的选型需要考虑哪些因素？ 3. 远心镜头有哪些类型？ 4. FA镜头和远心镜头的区别有哪些？
《机器视觉技术与应用实战》
远心镜头的规格说明
•远心度：是指物体的倍率误差，倍率误差越小，远心度越高，远心镜头的远心度通常小于0.1°，与孔径光 阑的大小有关系。 •像质MTF(Modulate Transform Function,调制传递函数）：是一种数值化的客观而系统的用来评价成 像质量的方式。 •分辨率：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。
• 孔径光阑：决定到达像的光能 量大小的任何原件，限制入射 光束的大小。
• 视场光阑：限制可以被系统成 像的物的大小或角宽度的元件， 限制了成像范围
《机器视觉技术与应用实战》
远心镜头的光学基础
• 入射光瞳：孔径光阑对其前面光学系统所成的像。 • 出射光瞳：孔径光阑对其后面光学系统所成的像。
《机器视觉技术与应用实战》
远心镜头主要应用于精密测量。在精密光学测量系统中，由于普通光学镜头会存在一定的制约因素，如影 像的变形、视角选择而造成的误差、不适当光源干扰下造成边界的不确定性等问题，进而影响测量的精度。而 远心镜头能有效降低甚至消除上述问题，因此远心镜头已经成为精密光学量测系统决定性的组件，其应用领域 也越来越广泛。
机器视觉英文词汇
机器视觉英文词汇机器视觉英文词汇Aaberration 像差accessory shoes 附件插座、热靴accessory 附件achromatic 消色差的active 主动的、有源的acutance 锐度acute-matte 磨砂毛玻璃adapter 适配器advance system 输片系统ae lock(ael) 自动曝光锁定af illuminatoraf 照明器af spotbeam projectoraf 照明器af(auto focus) 自动聚焦algebraic operation 代数运算一种图像处理运算，包括两幅图像对应像素的和、差、积、商。
aliasing 走样（混叠）当图像象素间距和图像细节相比太大时产生的一种人工痕迹。
alkaline 碱性ambient light 环境光amplification factor 放大倍率analog input/output boards 模拟输入输出板卡analog-to-digital converters 模数转换器ancillary devices 辅助产品angle finder 弯角取景器angle of view 视角anti-red-eye 防红眼aperture priority(ap) 光圈优先aperture 光圈apo(apochromat) 复消色差application-development software 应用开发软件application-specific software 应用软件apz(advanced program zoom) 高级程序变焦arc 弧图的一部分；表示一曲线一段的相连的像素集合。
area ccd solid-state sensors 区域ccd 固体传感器area cmos sensors 区域cmos传感器area-array cameras 面阵相机arrays 阵列asa(american standards association) 美国标准协会asics 专用集成电路astigmatism 像散attached coprocessrs 附加协处理器auto bracket 自动包围auto composition 自动构图auto exposure bracketing 自动包围曝光auto exposure 自动曝光auto film advance 自动进片auto flash 自动闪光auto loading 自动装片auto multi-program 自动多程序auto rewind 自动退片auto wind 自动卷片auto zoom 自动变焦autofocus optics 自动聚焦光学元件automatic exposure(ae) 自动曝光automation/robotics 自动化/机器人技术automation 自动化auxiliary 辅助的Bback light compensation 逆光补偿back light 逆光、背光back 机背background 背景backlighting devices 背光源backplanes 底板balance contrast 反差平衡bar code system 条形码系统barcode scanners 条形码扫描仪barrel distortion 桶形畸变base-stored image sensor (basis) 基存储影像传感器battery check 电池检测battery holder 电池手柄bayonet 卡口beam profilers 电子束仿形器beam splitters 光分路器bellows 皮腔binary image 二值图像只有两级灰度的数字图像（通常为0和1，黑和白）biometrics systems 生物测量系统blue filter 蓝色滤光镜blur 模糊由于散焦、低通滤波、摄像机运动等引起的图像清晰度的下降。
工业镜头的专业名词解释
工业镜头的专业名词解释在一个机器视觉项目中，工业镜头是其中一个重要组成要素，工业镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能，合理地选择和安装镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
工作距离：指当图像在焦距范围内的时候，物体和工业镜头前端的距离，小于最小工作距离系统一般不能清晰成像。
所以工作距离的大小限制了视觉系统以及和视觉系统一起工作的设备所需要的空间环境。
光圈：用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值，例如8mm /F1.4代表最大孔径为5.7毫米。
F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。
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。
当景深一定的情况下，景深效果可以通过缩小镜头孔径来变大，但也需要提高光线等级进行补偿。
视野：或者叫视场角，图像采集设备所能够覆盖的范围，即和靶面上的图像所对应的物平面的尺寸数值孔径：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。
后背焦：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，接口也可能有不同的后倍焦。
相对孔径：是指该镜头的入射光孔直径（用D表示）与焦距（用f表示）之比，即D/f。
最大相对孔径：一般标在镜头上，如1:1.2或f/1.2。
分辨率：指在像面处镜头在单位毫米内能够分辨的黑白相间的条纹对数。
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道
机器视觉中用工业镜头与工业相机CCD选型指导手册道镜头的参数指标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。
在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。
镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能;合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
1.镜头的相关参数1焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用 f 来表示。
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。
2光阑系数即光通量，用 F 表示，以镜头焦距 f 和通光孔径 D 的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大 F 值，例如6mm/F1.4 代表最大孔径为 4.29 毫米。
光通量与 F 值的平方成反比关系，F 值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为 1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22 等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的 2 倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是 1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号 2 倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
3景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。
决定景深的三个基本因素: 光圈光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。
焦距焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。
物距物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。
FA工业镜头机器视觉镜头专业术语详解ppt课件
十六、实效F
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
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
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。
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)
工业相机镜头的基础知识
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工业镜头的主要类别：远距物镜
远距物镜
•远距物镜是一种焦距很长而镜筒较短的物镜，从物 镜前表面到像平面的距离小于焦距，这对于长焦距 物镜来说，有利于缩短物镜的轴向尺寸。按照上述 原理构成的远距物镜，结构型式是各种各样的，尤 其是前组，由于负担较大的光焦度，结构一般要比 后组复杂。
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工业镜头的主要类别：反远距物镜
•主要参数有焦距f 光圈数F和视场2ω. 经验公式：1/F *tanω√f=C
F型接口类型摄像物镜焦距表（mm）
类型
鱼眼型
超广角型
广角型
标准型
焦距
7.5,15
17,20
24,28,35
50
C,CS型接口类型摄像物镜焦距表(mm)
类型 焦距 1/3″ 2.8-3.5 1/3 ″,1/2 ″ 3.5-6 2/3 ″,1 ″ 8-75
•
3பைடு நூலகம்
工业镜头的基本参数
视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围) ： 指观测物体的可视范围，也就是充满相机采集芯 片的物体部分。（视场范围是选型中必须要了解 的） 工作距离(Working Distance,即WD):指从镜头 前部到受检验物体的距离。即清晰成像的表面距 离（选型必须要了解的问题，工作距离是否可调 ？包括是否有安装空间等）
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失真（distortion）：（衡量镜头性能的指标之一） 又称畸变，指被摄物平面内的主轴外直线，经光学系统成像后变 为曲线，则此光学系统的成像误差称为畸变。畸变像差只影响影像的 几何形状，而不影响影像的清晰度。
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
机器视觉之工业镜头的参数名词解释
深圳稻草人自动化培训联为智能教育工业镜头的参数名词解释景深：当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也是清晰的。
焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。
景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。
景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊。
焦距：从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。
对于镜头来说，焦距有着非常重要的意义。
焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。
镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。
焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。
焦距长短与透视感的强弱成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强。
焦距长短与反差成反比，焦距越长反差越小，焦距越短反差越大。
对焦距离：对焦距离越远景深越深，对焦距离越近景深越浅。
因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头，而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。
镜头对焦距离是用cm（厘米）表示的，可谓一目了然。
视角：镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角，对于相同的成像面积，镜头焦距越短，其视角就越大。
对于镜头来说，视角主要是指它可以实现的视角范围，当焦距变短时视角就变大了，可以拍出更宽的范围，但这样会影响较远拍摄对象的清晰度。
当焦距变长时，视角就变小了，可以使较远的物体变得清晰，但是能够拍摄的宽度范围就变窄了。
放大倍率：放大倍率指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。
虽然叫做放大倍率，但是有的镜头则可能起到缩小的作用。
如果产品标识为1:4，则表示通过该款镜头，最多可以放大4倍。
光圈叶片数：相机镜头光圈的大小是通过镜头内叶片的变化来调整的。
光圈叶片数就是指镜头内用来调整光圈的叶片数量。
一般来说，数量越多，在光圈的调整时也就能实现更高的精度，目前6～9片是比较常见的。
光圈：光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。
机器视觉系统之镜头篇
机器视觉系统中国大恒中国大恒（（集团集团））有限公司北京图像视觉技术分公司—镜头篇镜头－影响图像质量的关键因素图像质量的参数影响图像质量的因素分辨率（Resolution）镜头摄像机显示设备对比度（Contrast）镜头光源摄像机景深（Depth of Field）镜头失真（Distortion），也叫畸变镜头投影误差镜头主要内容光学系统的基本概念及相关知识 镜头的基本参数及相关知识如何选择镜头光学系统的基本概念及相关知识光学系统的基本概念光心和主轴光心是透镜的光学中心；主光轴又叫主轴，是指透镜通过光心的两个折射面曲率中心的连线及其延长线；透镜除了主光轴外，还有副光轴，凡是其他通过光心的任一直线都叫做透镜的副光轴；一个透镜的主光轴只有一个，而副光轴却有无数个光学系统的基本概念光心和主轴光学系统的基本概念焦点和焦平面光学系统的基本概念主点和主平面光学系统的基本概念共轭关系：在透镜成像过程中，物方的每一个点在像方都有相对应的一个点，每一条直线都有相对应的一条直线，每一个平面都有相对应的一个平面，物与像之间的这种相互关连的对应关系就是共轭关系。
光学系统的基本概念焦距焦距、、物距和像距从物方主点H 至物方主焦点F 的距离为物方焦距f 或称为前焦距。
从像方主点H′至像方焦点F′的距离为像方焦距f′或称为后焦距。
物方焦距和像方焦距统称为焦距。
透镜的物方主点到物平面的距离，称为物距。
透镜的像方主点到像平面的距离，称为像距。
薄透镜成像原理物距L像距L′影像性质L=∞L′= f 缩小的倒立实像,物与像分别位于镜头前后两则L 由∞向2f 值缩短L′由f 值向2f 值延长同上1:1 薄透镜成像原理L=2fL′=2f 的倒立实像,物与像分别位于镜头前后两侧L 由2f 值向f 值缩短L′由2f 值向∞延长放大的倒立实像,物与像分别位于镜头前后两侧L= fL′=∞同上(注:理论上成立,实际上并不成立)L ＜f L′＞f 放大的倒立虚像,物与像位于镜头的同侧共轴光学系统共轴光学系统共轴光学系统：：若光学系统的全部界面都由球面和平面构成，且个球面的球心均位于同一直线上，则该光学系统称为共轴光学系统；目前目前，，绝大部分工业镜头都属于共轴光学系统系统。
工作f数和近轴f数-概述说明以及解释
工作f数和近轴f数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍工作f数和近轴f数的基本概念和作用。
工作f数和近轴f数是光学系统中常用的两个重要参数，它们与镜头的性能和成像质量密切相关。
首先，工作f数是指在光学系统中，物体到像面的距离与物体到镜头的距离之比。
它是衡量光学系统成像能力的重要指标。
通常来说，工作f 数越小，光学系统的成像能力越强。
较小的工作f数意味着更短的物体到像面的距离，使得成像更加清晰和锐利。
因此，在选择镜头时，较小的工作f数往往是用户追求的目标。
其次，近轴f数是指在光学系统中，镜头在近摄条件下的f数。
在近距离拍摄时，镜头的光学性能通常会发生变化，近轴f数能够更好地描述这一变化。
较小的近轴f数可以提供更大的近摄能力，使得拍摄近距离物体时，画面更为清晰和详细。
因此，对于喜欢进行近距离拍摄的摄影爱好者来说，近轴f数也是一个重要的考虑因素。
总而言之，工作f数和近轴f数是光学系统中重要的指标，它们直接关系到成像质量和拍摄效果。
在选择镜头或者进行近距离拍摄时，我们应该重视这两个参数，并根据实际需求进行选择。
通过对工作f数和近轴f 数的理解和运用，我们可以更好地利用光学设备，拍摄出高质量和令人满意的照片。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：本文将首先对工作f数和近轴f数的概念进行介绍和解释，然后分别讨论工作f数和近轴f数的重要要点。
接着，将总结工作f数和近轴f数的主要内容。
在文章的引言部分，我们将概述本文的主题和研究对象，以及解释为什么工作f数和近轴f数是重要的问题。
在正文部分，我们将分别探讨工作f数和近轴f数的要点。
其中，工作f数要点1将介绍关于工作f数定义和计算方法的重要知识，并阐述工作f数在特定领域中的应用。
工作f 数要点2将进一步展开，探讨工作f数的影响因素和优化方法，以帮助读者更好地理解和运用工作f数。
接下来，我们将转向近轴f数的讨论。
近轴f数要点1将详细解释近轴f数的概念和意义，并介绍近轴f数在光学系统中的应用和衡量方法。
机器视觉引导 专业术语介绍
机器视觉引导引言机器视觉是一种模拟人眼进行图像识别和处理的技术，它通过使用计算机和专门的软件来模拟人类视觉系统。
机器视觉引导是指利用机器视觉技术来辅助、指导人类在特定任务中的操作或决策。
本文将详细介绍机器视觉引导的原理、应用领域以及相关技术。
原理机器视觉引导的原理是通过采集、分析和处理图像数据，提取其中的特征信息，然后根据这些特征信息进行判断和决策。
其基本步骤包括图像采集、图像预处理、特征提取、目标识别和决策输出等。
图像采集图像采集是指使用摄像头或其他图像传感器来获取待处理的图像数据。
这些图像数据可以是静态图片，也可以是连续的视频流。
图像预处理在进一步分析之前，需要对采集到的图像进行预处理，以消除噪声、增强对比度等。
常见的预处理操作包括滤波、灰度化、边缘检测等。
特征提取特征提取是从预处理后的图像中提取出具有代表性的特征信息，用于后续的目标识别和决策。
常用的特征提取方法包括边缘检测、角点检测、颜色直方图等。
目标识别目标识别是机器视觉引导中最关键的一步，它通过比对提取到的特征信息与事先建立好的模型或样本进行匹配，从而确定图像中是否存在所需目标。
决策输出根据目标识别的结果，机器视觉系统会做出相应的决策输出，如控制机器人执行特定动作、指导操作者进行下一步操作等。
应用领域机器视觉引导在各个领域都有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：工业自动化在工业生产线上，机器视觉引导可以帮助自动化设备进行产品质量检测、零部件组装等任务。
通过对产品外观、尺寸等特征进行分析，可以实现高效、准确的自动化生产。
无人驾驶无人驾驶汽车需要依靠机器视觉来感知周围环境并做出相应决策。
机器视觉引导可以帮助无人驾驶汽车识别道路标志、障碍物等，从而确保行驶安全。
医疗诊断在医疗领域，机器视觉引导可以用于辅助医生进行疾病诊断。
例如，通过对医学图像（如X光片、MRI等）进行分析，可以帮助医生发现异常情况并提供准确的诊断结果。
农业领域机器视觉引导在农业领域的应用也越来越广泛。
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。
工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系
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 ofView，FOV）3、DOV 景深（Depth ofField）。
?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）? 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)；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。
FA镜头基础知识
FA镜头基础知识1．镜头的景深物体和镜头之间距离（W.D）虽然变化，但在前后一定范围内所成像仍然感觉清晰，这个距离范围被称为景深。
相反的,对应于确定的物平面，成像面和镜头之间的距离不同，但在一定的范围内图像仍感觉清晰，称为焦深。
这样，可利用镜头的景深来拍摄有高低错落、凹凸不平的物体。
通常，广角镜头比望远镜头有更深的景深。
另外，光圈值变大(孔径变小)景深变大。
被摄体景深＝FXεX（1/β）（ε 容许弥散园参数--2/3≒0.02、1/2≒0.015、1/3≒0.01、β倍率）2．镜头的各种象差从物体的一点发出的光线、通过透镜后、应该成像在光軸上的像面上的一点。
但是透镜的特性决定了光束不能严密地集中到一点、在像面上会在一定范围内形成弥散斑。
由此而产生的聚焦不清的各种现象、总称为「象差」。
对这样的情况、使用多个各种各样折射率和特性的透镜、通过多个面的修正、可以减少象差。
在设计阶段、选择能修正多种象差的方式来多次计算、以达到最好的光路设计。
另外，也增加了使用非球面镜片来抑制部分象差的手法。
３．非球面镜头将镜片的表面加工成非球面形状，可以制作成象差少、明亮的镜头(F值小）。
非球面镜片的加工要求非常高的研磨技术。
合成镜片、树脂镜片等的使用、可以逐渐解决加工难的问题。
４．球面象差--光线在光轴上不能汇聚到一点镜片的表面是球面时、通过镜片边缘的光和通过靠近光轴的光所成像的位置会有偏移，这样就会出现图像模糊、焦点偏移的现象。
这个是因透镜是球形表面而产生的现象。
５．慧差--光轴外的点所成像呈慧星状即使校正了球面象差、使光轴上的点成像能集中到一点，但是稍微偏离光轴的点、其所成像就发散，像点呈慧星尾状的弥散状态，称为「慧差」。
通过凹凸镜片的组合、使用非球面镜片、调节光阑的位置、可修正慧差。
６．像散--同心圆像与放射线像的成像点不一致1 / 2通过透镜所成像的一端仔细观察，会发现竖线（放射状）和横线（同心圆状）的聚焦位置不同。
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※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）
做以详解。
一、失真
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可分为枕形失真和桶形失真，如下图示：
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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
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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
十六、实效F
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
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十七、NA（Numerical Aperture）
的距离浓淡变化
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。的程度。
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图2、3显示了物体侧与成像侧的空间周波U数ni的ver变sit化y 。横
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
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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s
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）
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＊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。
Nin永gx远ia做M得e比d要ic求al的更好 UnDiovbeertstietrythan asked forever
机器视觉工业镜头专业术语详解
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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
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
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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。Length）光学系的后主点（H2）到焦点面的距 离。
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
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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)
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
这个值称为解析度。 ｒ= 0.61λ/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 波长550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
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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
(使用的是0.04mm的Permissible COC)
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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。
镜头的镜筒到物体的距离
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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
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。
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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。
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二十一、景深 (DOF) University
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)