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工业镜头对视觉成像的影响

作 者:康耐德智能 关注:131 发表时间:2020-01-06 09:52:13 来源:网络资源

[工业镜头]作为机器的眼睛,其主要作用是将目标物体的图像聚焦在图像传感器(工业相机)的光敏器件上。数据系统所处理的所有图像信息均需要通过镜头得到,镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。


视觉系统处理的所有图像信息均通过工业镜头得到,镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。一旦信息在成像系统有严重损失,在后面的环节中试图恢复是非常困难的。合理选择工业镜头、设计成像光路是视觉系统的关键技术之一。



工业镜头成像或多或少会存在畸变。较大的畸变会给视觉系统带来很大困扰,在成像设计时应对此有详细的考虑,包括选用畸变小的工业镜头,有效视场只取畸变较小的中心视场等。镜头另一个特性是其光谱特性,主要受镜头镀膜的干涉特性和材料的吸收特性影响。


工业镜头一般都由光学系统和机械装置两部分组成,光学系统由若干透镜(或反射镜)组成,以构成正确的物像关系,保证获得正确、清晰的影像,它是镜头的核心。而机械装置包括固定光学元件的零件(如透镜座、光圈等)、光学镜头调节机构(如光圈调节环、调焦环等)、连接机构(比如CCS接口)等。此外,也有些镜头上具有自动调光圈、自动调焦或感测光强度的电子机构。



对于工业镜头有关的光学参数我们可以将焦距f、光圈系数(相对孔径)、像方视场以及像差(比如畸变)看作镜头的内部参数。通常用户搭建视觉系统关心的参数,主要包括视场(FOV)、分辨率(Resolution)、工作距离(WD)和景深(DOF)。


机器视觉行业内通常将工业镜头分定倍镜头、变焦镜头、远心镜头、高精度或百万像素镜头等。当然,这些分类并没有严格的划分界线。而每款镜头都有固定的机械参数,主要包括镜头的安装尺寸、螺丝孔径、接口尺寸、重量、工作距离、直径、长度等。



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