工业相机镜头的基础知识!讲解
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四.工业镜头的视角,焦距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。
1.焦距的计算: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:f=wL/Wf:镜头焦距w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)W:被摄物体宽度L:被摄物体至镜头的距离高度可以类比。
2.视场角的计算:tg(ωH/2)=h/2f = W/L tg(ωV /2)=v /2f = H/LωH:水平视场角ωV:垂直视场角f:镜头的焦距h:摄像机靶面的水平宽度v:摄像机靶面的垂直高度W:最大可见物体宽度的一半H:最大可见物体高度的一半L:被摄物体至镜头的距离垂直视角可以类比。
3.镜头按视角分类镜头按视角分可以分为:标准镜头:视角3 0度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为1 2 mm,在1/3英寸C CD摄像机中,标准镜头焦距定为8 mm。
只所以称30度视角的镜头是标准镜头是因为人眼的有效视角大概是30度。
广角镜头:视角9 0度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。
远摄镜头:视角2 0度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。
4.镜头按焦距分类镜头从焦距上分为:短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视C C D的尺寸而定。
长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。
按焦距分类和按视角分类是对应的。
5.定焦镜头和变焦镜头有些镜头的焦点是固定的,而有些镜头的焦点是可变的,这分别称为定焦镜头和变焦镜头。
工业相机镜头地全参数及选型工业相机是一种专门用于工业应用的相机,具有快速捕捉图像和高精度检测的特点。
而镜头则是相机成像质量的重要组成部分。
本文将从工业相机镜头的工作原理、参数以及选型等方面进行详细介绍。
一、工业相机镜头的工作原理二、工业相机镜头的参数1.焦距:焦距是指从镜头光轴上虚拟焦点到镜头物镜的距离,决定了物体成像的大小。
2.光圈:光圈是指透过镜头的光线的直径,决定了镜头的透光量。
光圈越大,透光量越大,但景深会减小。
3.滤光片:滤光片用于过滤一些波长的光线,可根据需求选用不同滤光片,如红外滤光片、紫外滤光片等。
4.分辨率:分辨率是指图像中可区分出的最小单位,通常用像素表示。
分辨率越高,图像越清晰,但也会增大数据量。
5.畸变:畸变是指由于镜头制造或成像等原因,在图像中出现的形变。
工业相机需要尽可能低的畸变,以保证测量的准确性。
6.变焦和变倍:有些工业相机镜头具备变焦和变倍功能,可以根据需求调整焦距和视野范围。
7.耐用性:工业相机镜头需要具备较高的耐用性,能适应不同工作环境的要求。
三、工业相机镜头的选型在选择工业相机镜头时,需要考虑以下几个方面:1.图像质量:镜头的分辨率、畸变、透光量等参数决定了图像的质量,根据不同应用需求选择合适的镜头。
2.适应环境:工业相机常用于恶劣的工业环境中,需要选择具备较高耐用性和防护性能的镜头。
3.成本因素:工业相机镜头的价格相对较高,需要根据预算选择合适的镜头。
4.应用需求:根据不同的应用需求,如测量、检测、识别等,选择适合的焦距、视野范围等参数的镜头。
四、工业相机镜头的品牌推荐目前市场上有许多知名的工业相机镜头品牌,如Schneider-Kreuznach、Zeiss、Tamron、Fujinon等。
这些品牌都有丰富的工业相机镜头产品线,能够满足不同应用需求。
结语:工业相机镜头作为工业相机的核心部件,对图像质量和成像效果起到关键作用。
在选型过程中,需要根据应用需求、成本因素等综合考虑,选择适合的镜头。
工业镜头相关参数工业镜头是一种用于工业应用的专用光学镜头,广泛应用于机器视觉系统、工业自动化设备、医疗设备等领域。
在选择和使用工业镜头时,了解相关参数是非常重要的。
本文将介绍一些常见的工业镜头相关参数,帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的工业镜头。
1. 焦距 (Focal Length)焦距是工业镜头最基本的参数之一,它决定了镜头的放大倍率和视场角。
焦距越长,所拍摄的场景越小,放大倍率越大;焦距越短,所拍摄的场景越大,放大倍率越小。
一般来说,焦距越长的镜头适用于需要放大细节的应用,焦距越短的镜头适用于需要拍摄大范围场景的应用。
2. 对焦范围 (Focus Range)对焦范围是指工业镜头能够清晰对焦的距离范围。
在工业应用中,对焦范围通常需要根据实际需求来选择。
对焦范围较小的镜头适合需要对焦于近距离物体的应用,对焦范围较大的镜头适合对焦于远距离物体的应用。
3. 光学口径 (Optical Aperture)光学口径是指工业镜头镜片的直径大小,决定了镜头能够通过的光线量。
光学口径越大,镜头能够通过的光线越多,适用于低光条件下的拍摄。
光学口径对应的F值也是评估镜头透光能力的指标,F值越小,透光能力越强。
4. 图像传感器尺寸 (Image Sensor Size)图像传感器尺寸是指工业相机所使用的图像传感器的尺寸大小。
工业镜头的图像传感器尺寸需要与相机的图像传感器尺寸相匹配才能获得最佳的成像效果。
常见的图像传感器尺寸有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸等。
5. 解析度 (Resolution)解析度是指工业镜头能够捕捉和呈现的图像细节数量和清晰度。
解析度通常以水平线对应的图像细节数量来表示,单位为线对每毫米。
较高的解析度意味着镜头能够捕捉更多的细节并提供更清晰的图像。
6. 失真率 (Distortion)失真率是评估工业镜头图像形变程度的指标。
镜头失真会使图像形状发生扭曲或拉伸,影响成像的准确性。
低失真率的工业镜头能够提供更真实、更准确的图像。
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。
工业镜头基础知识整理1.为什么需要镜头?镜头等同于针孔成像中针孔的作用,所不同的是,一方面镜头的透光孔径比针孔大很多倍,能在同等时间内接纳更多的光线,使相机能在很短时间内(毫秒到秒级)获得适当的曝光;另一方面,镜头能够聚集光束,可以在相机胶片上产生比针孔成像效果更为清晰的影像;2.镜头的组成机器视觉常用定焦镜头,并且都是手动调整光圈,一般不允许自动调整光圈,镜头上有调焦和调光圈两个环,为了防止误碰动,工业镜头的两个环都有锁定螺丝。
注意调焦环不是用来调整焦距,而是调整像距,保证清晰图像落在焦平面上3.工业镜头的接口物镜的接口有三种国际标准:F接口、C接口和CS接口。
F接口是通用型接口,一般适用于焦距大于25mm的镜头,当物镜的焦距小于25mm时,物镜的尺寸不大,一般采用C 型或CS型接口。
C和CS型接口的区别:C与CS型接口的区别在于镜头与相机接触面(基准面)至相机焦平面(摄像机CCD光电感应器所处位置)的距离,即法兰距不同,C型接口法兰距为17,562mm,CS型接口法兰距为12.5mm。
C型接口镜头与CS型相机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用,CS型接口与C型接口相机无法配合使用。
4.工业镜头的基本参数视场:Field of View,即FOV,也叫视野范围,指可以观测到的物体的可视范围。
工作距离:Working Distance,即WD,指从镜头前部到受检物体表面的距离,在该距离下镜头可以清晰成像。
分辨率:Resolution,指镜头可清晰分辨被拍摄物体细节的能力,在像平面1mm内可以分辨开的黑白相间的线条对数,分辨率的单位是“线对/毫米”(lp/mm)。
一般说的百万象素级的镜头,分辨率为100线对/mm。
景深:Depth of View,在景物空间中,位于调焦平面前后一定距离内还能够清晰成像的纵深距离,也就是在实际像平面上获得相对清晰影像的景物精简深度范围。
焦距:Focal Length,焦距是从镜头的中心点到焦平面上所形成的清晰影像之间的距离,焦距数值小,视角大,所观察到的范围也大,但距离远的物体成像不是很清晰,焦距数值大,视角小,观察范围小,但距离较远的物体也可以清晰成像,有定焦和变焦两种镜头型号。
工业相机镜头参数详解1、焦距(FocalLength)焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离(注意!,相机的焦距与单片凸透镜的焦距是两个概念,因为相机上安装的镜头是多片薄的凸透镜组成,单片凸透镜的焦距是平行光线汇聚到一点,这点到凸透镜中心的距离)。
焦距的大小决定着视角的大小,焦距数值小,视角大,所观察的范围也大;焦距数值大,视角小,观察范围小。
根据焦距能否调节,可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。
2、光圈(Iris)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。
3、对应最大CCD尺寸(SensorSize)镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。
主要有:1/2″、2/3″、1″和1″以上。
4、接口(Mount)镜头与相机的连接方式。
常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0、75等。
5、景深(Depth ofField,DOF)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。
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(Workingdistance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。
8、视野范围(Field ofView,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*sina/2。