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[工业镜头]的外形
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
常用工业镜头参数:焦距
焦距是镜头常用的参数,我们包装检测系列产品中使用的镜头有3.5mm,4mm,6mm,8mm,12mm等多种规格(1/3”CCD的标准镜头为8mm)。除杂系列产品一般都使用28mm的广角镜头(线扫描相机的标准镜头大概是40mm左右)。焦距越小的镜头越不好做,价格越高,边缘变形等问题越大,所以尽量选用标准镜头,性价比更高。
常用镜头参数: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
光圈f值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径
根据公式,光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多 ,每级光圈一般以倍数递增,例如f8调整到f5.6 ,进光量多一倍
光圈越小,景深越大
增加景深的问题
在我们的产品里,往往要求加大景深,例如除杂机里,烟叶不完全在同一个平面上,只有加大景深才能让不同距离上的烟叶都清晰。加大景深只有通过缩小光圈来实现,而缩小光圈同时会导致图像变暗,这就要求照明亮度要提高
常用[工业镜头]参数:分辨率
镜头分辩率指的是在像平面处1毫米内能分辨开的黑白相间的线条对数,单位是“ 线对/ 毫米”。 条包检测器上用computar MP0814-MP镜头,是百万象素级的镜头,分辨率为100线对/mm,这个分辨率较高。其实除了视觉测量,其实我们的产品一般都不用这么高的分辨率
CCD的芯片的分辨率越高,要求的镜头的分辨率也越高
常用镜头参数:变形率
变形率的定义:
两张底片比较,一张是该镜头拍的底片(底片1),另一张是无变形的标准底片(底片2),两张底片的取景相同,中心严格一致,先在底片1上确定一点到底片中心点的距离(距离1),然后在底片2上找到对应的该点,并度量该点到中心点的距离(距离2),然后:(距离1 - 距离2) / 距离2 *100%
所有的[工业镜头]都存在有变形的现象,可以用一个网格线模板进行测试,一般情况下,越是焦距短的镜头,越是变形率大,变形率小于2%都是不错的镜头。
C接口:镜头基准面到焦平面(也就是CCD靶面)为17.526mm
CS接口:镜头基准面到焦平面(也就是CCD靶面)为12.5mm
注意:机械设计如何确定焦平面(也就是CCD靶面),一般就是从相机镜头接口往后量12.5mm或者17.526mm(根据相机接口类型定)
光路作图步骤1
查CCD手册得到靶面尺寸和位置,并在CAD图上画出靶面的位置
从靶面向前f(镜头的焦距,例如35mm)找到镜头中心点
连线即可得到CCD的视野范围
如果视野不满足要求,可通过更换不同焦距的镜头来达成目标
光路作图步骤2
如果视频柜的空间不够,可以采用反光镜来调整相机实际位置,作图时,以反光镜为中轴做镜像影射即可。镜子的两端应该超出视场角线两端一小段距离, 保证视野内全是反光镜的成像
相机不能出现在视角范围内, 否则会阻挡相机的视野反光镜镜面不宜朝上, 否则容易落灰, 如果一定需要朝上, 必须做个外壳将相机和反光镜封在同一个密闭体内。
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