一、光學鏡頭參數詳解
光學鏡頭的主要參數有(you)以下幾點:
1、焦距f
主點到焦(jiao)點的距離稱為焦(jiao)距,它決定了像與實際物(wu)體之(zhi)間的比(bi)例。鏡頭焦(jiao)距越長則成像越大。
2、相對孔徑與光圈數(F)
相(xiang)對孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)指鏡頭的(de)有效孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)D與焦(jiao)距f的(de)比值,主(zhu)要影響(xiang)像面的(de)照度(du)(du),一般情況下,相(xiang)對孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)越大則像面的(de)亮度(du)(du)會提高(gao)。光(guang)圈指的(de)是(shi)相(xiang)對孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)的(de)倒(dao)數,光(guang)圈決定了鏡頭的(de)入光(guang)量(liang),繼(ji)而決定了圖像的(de)亮度(du)(du)。
3、視場角與像面尺寸
視(shi)場角決定了被測物的視(shi)場范圍(wei),一般與焦(jiao)距有關(guan),焦(jiao)距越大則視(shi)場角越小。像面尺(chi)寸(cun)可(ke)分為1英寸(cun)、2/3英寸(cun)、1/2英寸(cun)、1/3英寸(cun)、1/4英寸(cun)、1/5英寸(cun)等規(gui)格。光學鏡(jing)頭的尺(chi)寸(cun)規(gui)格應(ying)(ying)根據攝像機的CCD尺(chi)寸(cun)而(er)定,兩者應(ying)(ying)保持(chi)一致。
4、分辨率
可(ke)定義為鏡頭觀察(cha)黑白格(ge)狀圖(tu)案(an)時單(dan)位(wei)毫(hao)米內(nei)能夠分辨開的(de)黑白條紋的(de)對數。在選(xuan)擇鏡頭時,通常要求(qiu)鏡頭分辨率要略高(gao)于像元分辨率。
5、畸變
鏡頭(tou)(tou)在成(cheng)像時,特別當拍攝視場(chang)較大時,圖(tu)像會(hui)發生(sheng)形(xing)變,這種使像變形(xing)的(de)(de)成(cheng)像缺陷稱為畸(ji)變。當工(gong)作距離一定時,要(yao)求拍攝的(de)(de)視場(chang)越(yue)(yue)大,采用(yong)的(de)(de)鏡頭(tou)(tou)焦(jiao)距越(yue)(yue)短(duan)時,畸(ji)變的(de)(de)程度越(yue)(yue)明(ming)顯。在工(gong)業上工(gong)件尺(chi)寸測量(liang)的(de)(de)應用(yong)中,畸(ji)變會(hui)嚴重影響其測量(liang)的(de)(de)精度,需要(yao)及(ji)時校正。
6、景深
當把(ba)物(wu)鏡(jing)調(diao)焦到被測物(wu)體時,在該(gai)垂直方(fang)向(xiang)上能清晰(xi)成像的空間距離,稱為景深。景深與焦距、光(guang)(guang)圈大小(xiao)和(he)物(wu)距都(dou)有關(guan),通常焦距短的鏡(jing)頭具有大的景深,而光(guang)(guang)圈越大則景深越小(xiao)。
7、工作距離
指(zhi)被(bei)測物體到相機底片的距離。
8、相機接口
即為相機和鏡(jing)頭的(de)連接方式,同(tong)時(shi)也保證了相機和鏡(jing)頭的(de)相對位(wei)置。
二、光學鏡頭怎么選擇
光學鏡頭(tou)的選(xuan)擇要(yao)從多個(ge)方面考慮,其中成像面、視野、CCD芯片、工作距離、聚焦、景(jing)深是(shi)需要(yao)關注的要(yao)素:
1、成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)面(mian)(mian)(mian)和(he)(he)視野:成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)面(mian)(mian)(mian)是入射光通過鏡(jing)頭(tou)(tou)所呈(cheng)現出的(de)(de)圓形(xing)平面(mian)(mian)(mian),視野就是指鏡(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)有(you)效工作范圍,所以(yi)二次元(yuan)測量儀選用光學(xue)鏡(jing)頭(tou)(tou)時(shi)成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)和(he)(he)視野都是越大(da)越寬越好。
2、CCD芯片(pian):CCD相(xiang)(xiang)機(ji)和(he)家用相(xiang)(xiang)機(ji)都是通(tong)過(guo)芯片(pian)或底片(pian)來感光(guang)的(de),芯片(pian)的(de)長度大小由對(dui)角線(xian)長度表示,一般有1/2、2/3、1/3和(he)1英寸四種,成(cheng)(cheng)像(xiang)面與CCD是否匹配,關系到鏡頭成(cheng)(cheng)像(xiang)效果,鏡頭的(de)成(cheng)(cheng)像(xiang)面不(bu)能小過(guo)相(xiang)(xiang)機(ji)的(de)CCD芯片(pian)。
3、工作(zuo)距離(li):是(shi)指二次元(yuan)測量儀(yi)鏡頭最(zui)下(xia)端到景物之間的(de)(de)(de)距離(li),而一般普通鏡頭可以(yi)看到無限遠,所以(yi)常說的(de)(de)(de)工作(zuo)距離(li)都是(shi)“最(zui)小(xiao)工作(zuo)距離(li)”。在鏡頭上有(you)兩(liang)個有(you)刻(ke)度的(de)(de)(de)調節圈,分別用(yong)于調光和調焦,調焦的(de)(de)(de)刻(ke)度上會清晰標明工作(zuo)距離(li)的(de)(de)(de)范圍,“最(zui)小(xiao)工作(zuo)距離(li)”越小(xiao)的(de)(de)(de)視野越大。
4、鏡(jing)頭聚焦(jiao):聚焦(jiao)就是二次元測量(liang)儀鏡(jing)頭到成像面的距(ju)離,一般(ban)用25mm、50mm等一些數據表示,單(dan)位都用mm,以25mm的鏡(jing)頭焦(jiao)距(ju)較(jiao)小,那(nei)么視(shi)野就較(jiao)大,視(shi)野較(jiao)大那(nei)么工(gong)作距(ju)離就較(jiao)小。
以上為選擇合適的光學鏡頭要(yao)關注(zhu)的因素(su)(su),不(bu)同方(fang)面的要(yao)素(su)(su)都與測量(liang)有(you)著對(dui)應的聯系(xi),所以在鏡頭選(xuan)擇(ze)時要(yao)考慮測量(liang)工件和(he)測量(liang)需求情況(kuang),正確的選(xuan)擇(ze)能有(you)效提升(sheng)測量(liang)儀(yi)設備的測量(liang)效果和(he)精準度。