工业相机镜头的基础知识.ppt

1、1，3-4工业镜头的接口5工业镜头的基本残奥仪表6工业镜头的其他残奥仪表7光学放大倍率8放大倍率工业镜头的各残奥仪表间相互影响关系10工业镜头的主要类别分类方式：分类方式11-21工业镜头的主要类别分类方式、常用摄像物镜、近摄像物镜， 望远物镜、望远物镜、畸变物镜22-23常用的工业镜头品牌和代理店FA镜头和连续变倍镜头24连续变倍镜头图像25工业镜头选择点、目录、2、工业镜头的接口、物镜的接口尺寸有国际标准f型接口是通用型接口，适合焦距超过25mm的镜头，另一方面，物镜的焦距不足约25mm时，物镜的尺寸不大，因此采用c型或CS型接口。 3、工业镜头接口、c接口和CS接口的不同，c和CS接口的

2、不同，从镜头和照相机的接触面到镜头焦点平面(照相机CCD光电传感器应该在的位置)的距离不同，c型接口的距离为17 可以组合使用c型镜头和c型相机、CS型镜头和CS型相机。 可在c型镜头和CS型相机之间追加使用5mm的C/CS适配器。 CS型镜头和c型相机不能组合使用。 4、视场(Field of view，也称为FOV，视场范围) :观测物体的可见范围，即摄像机捕获芯片的物体部分。 (视野范围必须通过选择预先知道)工作距离(WD):是指从镜头前部到被检查物的距离。 即，能否调整清晰拍摄的表面距离(选择时必须知道的问题、工作距离？ 包括有无设置空间等)分辨率：图像系统能够测量的被检查物上的最小可

3、识别的特征尺寸。 在大多数情况下，视野越小，分辨率越好。 景深(Depth of view，即DOF ) :物体接近或远离最佳焦点时，镜头保持所需分辨率的能力(需要知道客户对景深是否有特别的要求吗？图1:镜头基本残奥仪表模式图、工业镜头的基本残奥仪表、5、工业镜头的其他残奥仪表、受光芯片尺寸：照相机受光芯片的有效区域尺寸，一般是指水平尺寸。 此残奥仪表对于确定合适的镜头比例以获得必要的视野非常重要。 透镜的主要变焦率(PMAG )由感光芯片的尺寸和视野的比率来定义。 基本残奥仪表包括感光芯片的大小和视野，但PMAG不是基本残奥仪表。 焦点距离(f )的焦点距离是测定光学系统中的光的聚光或发散的

4、测定方式，是从透镜的光心到光的聚光的焦点的距离。 照相机中，也是从镜头中心到胶卷和CCD等成像平面的距离。 (应记住的公式) f=工作距离/视野范围长边(或短边) x摄像机长边(或短边)焦点距离的大小的影响状况：焦点距离越小，景深越大，焦点距离越小，失真越大，焦点距离越小，渐晕现象越严重，像差边缘的单位(lp)/mm .0.61x可以使用大于或等于波长()/NA=分辨率()的校正方法来理论上校正分辨率，但不包括失真。 在拍摄波长550nm的MTF(Modulation Transfer Function )时，为了再现物体表面的浓淡变化，使用了空间频率和对比度。 7、失真：(测量镜头性能的指标

5、之一)也称为失真，指被摄体平面内的主轴外直线，在光学系统中成像成为曲线时，该光学系统的成像误差称为失真。 畸变像差只影响图像的几何形状，不影响图像的清晰度。 光圈和f值光圈是用于控制镜头的通光量的装置，通常在镜头内。 光圈的大小使用f1这样的f值。 四、f二、f二。8 etc、8、工业透镜各残奥仪表间的相互影响关系， 光圈大小的影响状况：光圈越大则图像的亮度越高，景深越小则分辨率越高则像场的中央和边缘：一般来说，像场的中心的分辨率比边缘高，像面中心的光波长比边缘光场照度高的影响：在相同的工业照相机和镜头残奥光计条件下照明光源因此，在需要精密的尺寸和位置测量的视觉系统中，尽可能采用短波长的单色光

6、作为照明光源，对系统精度的提高起到了很大的作用。 9、校正主要变焦率的公式如下： PMAG=感光芯片尺寸(mm) /视野(mm )、图2:的主要变焦率、感光芯片尺寸与视野的关系示意图、光学变焦率、10、11、显示变焦率、作为显示变焦率的显示倍率=透镜光学倍率显示器尺寸25.4/。 工业镜头的主要类别：分类方式、焦距分类：焦点调节和变焦光圈分类：固定光圈和可变光圈接口分类： c接口、CS接口、f接口等倍率分类：定倍镜头、连续变倍镜头远心镜头和工业显微镜等13、 工业镜头的主要类别：常用摄像物镜，主要残奥仪为焦距f光圈数f和视野2 .经验公式：1/F *tanf=C，f型接口型摄像物镜焦距校正(m

7、m )，c，CS型接口型摄像物镜焦距校正简单的接近物镜通过在照相机镜头和CCD照相机之间安装补片，虽然可以将CCD的灵敏度面与照相机镜头的像侧焦点面的外侧隔开距离来拍摄近距离的被拍摄体的像，但是限制为图像的清晰度。 工业镜头的主要类别：近距离摄像物镜、近距离摄像物镜、15、近距离摄像镜头在摄像物镜的前端安装近距离摄像镜头，能够拍摄更近的目标像。 如果采用近距镜头，则目标像的失真会变大，因而不能太大，原来的工作距离的缩短量一般为20以下。 工业透镜的主要类别是近场拍摄物镜、近场拍摄物镜、16场拍摄物镜，而远场拍摄物镜用于拍摄远场目标的鲜明图像。 这个物镜是长焦距的物镜。 望远物镜可以是折射系统、

8、反射系统或折叠系统。 反射式望远物镜经常采用卡塞格伦式望远物镜，由于折叠式望远物镜采用前部补偿透镜，因此其成像质量更良好，工业透镜的主要分类：望远物镜、望远物镜、17、望远透镜能够消除透视变形，像方离心透镜物体侧离心物镜采用平行光路设定修正，物体侧离心物镜将孔径光圈放置在光学系统的像侧焦点平面上。 工业镜头的主要类别：远心镜头、远心镜头、19、像侧远心光路像侧远心光路将孔径光阑置于光学系统的物体侧焦点平面上，像侧的主光线与光轴平行。 工业镜头的主要类别：远心物镜、远心物镜、20、测定系统中，物距经常变化，像高也会变化，所以测定的物体的尺寸也会变化，即使产生测定误差的被摄体距离一定，CCD灵敏度

9、高的表面也会成像采用远心物镜中的像侧远心物镜，物侧远心物镜能够消除物距变化引起的测量误差，物侧远心物镜是CCD的错位产业用透镜的主要类别：远心物镜远心物镜是焦距长、镜筒短的物镜，从物镜前面到像面的距离比焦距小。 这对于长焦距物镜来说，有利于缩短物镜的轴向尺寸。由上述原理构成的远距离物镜，结构模式多种多样，特别是由于前群的负担大，而结构通常比后群复杂。 工业镜头的主要类别：望远物镜、望远物镜、22、反望远镜是焦距短切片长的物镜，在物镜与CCD之间加入分束器，可实现取景器等作用。 工业镜头的主要类别：反望远物镜、反望远物镜、23、畸变物镜可以在其像上预先导入规定的畸变。 在物镜存在较大的负失真的情

10、况下，实际上能够拍摄视场角超过180的物体空间。 这个物镜被用于宇宙飞行研究，气象测定。 吉柳在1930年首先成功实现了视角180o和相对开口1:22的变形物镜(图1.130b )。 可根据反射望远物镜的光路图来制作失真物镜。 第一组由一个或两个镜头组成，会引起很大的失真(图c、d )。 第二透镜组用于校正像差以获得清晰的图像。 为了开发超广角物镜，成像场角侑弦的四次方的影响是最大的障碍。 然而，由于负失真导致图像场边缘处的光束深度收缩，因此图像场边缘处的实际光学密度不低于视场中心。 工业镜片的主要类别：畸变物镜、畸变物镜、24、常用工业镜片品牌、25、常用工业镜片品牌和代理店、26、常用镜片图像、定倍远心镜片、Navitar zoom6000连续变倍镜片单元， Navitar zoom6000 2.景深要求：对于景深要求的项目，如果要选择使用尽可能小的光圈的放大倍率镜头，请在项目许可下选择尽可能低的倍率镜头。 项目要求严格时