機器視覺相機的鏡頭選擇基礎知識

2021-08-14 04:37:02 字數 1651 閱讀 1270

我們可以將機器視覺鏡頭分為兩個非官方的大類: 

1. 鏡頭的視野(影象大小)比相機感測器的尺寸大得多 

2. 視野範圍較小或接近相機感測器尺寸的鏡頭。 

當視野(影象尺寸)遠大於相機感測器尺寸時 

對於這種情況下的應用,視場(fov)的範圍從20-30公釐到100公尺(室外應用)。 用於這些應用的鏡頭具有固定焦距或可變焦距。 

在選擇鏡頭過程中有三個重要的因素: 

1. 視野 

2. 工作距離 

3. 相機的感測器尺寸 

所採集影象的放大倍數=(相機的感測器尺寸)/(視場) 

為了估算您的應用所需的焦距: 

焦距=(放大倍數)*(工作距離)/(1 +放大率) 

例如: 

adimec opal-2000相機的感測器尺寸為2/3「。 如果乙個應用需要攝像頭看50mm(水平)的fov和200mm的工作距離,通過使用前面提到的公式,我們應該能夠估算出適用於這種應用的鏡頭。 

fov = 50mm 

感測器尺寸= 8.8mm(基於2/3「感測器尺寸) 

工作距離= 200mm 

放大倍數= 0.176 

預計焦距= 29.93mm 

鏡頭進入一定的焦距,在這種情況下你將無法找到29.93mm的鏡頭。 這裡基本上有3個選項可用: 

1. 選擇乙個25mm的鏡頭,以犧牲解析度為代價,為您的應用提供更大的視野。 

2. 通過選擇乙個35mm的鏡頭來增加你的工作距離(將你的相機和鏡頭遠離你正在看的物體的距離增加)。 

3. 選擇乙個25公釐的鏡頭,並新增乙個擴充套件環。  (計算並選擇正確的擴充套件環是另乙個考慮因素)。 

當視野較小或接近相機感測器尺寸時 

這些鏡頭的放大倍數約為影象感測器的0.01倍到幾百倍。 大多數這樣的應用使用遠心鏡頭,並且這些鏡頭提供低失真和接近精確的影象複製。 遠心鏡頭很少或從未用於大視場應用,這是因為為了獲得低失真,物理鏡頭必須與您所看到的影象一樣大。 這些鏡頭根據放大倍率(影象尺寸/感測器尺寸)指定,工作距離通常由鏡頭製造商嚴格固定。 要確定乙個合適的鏡頭,計算適當的放大率,並選擇最符合您的要求的放大率。 

其他注意事項 

在這兩種情況下,購買滿足計算的最便宜的鏡頭仍然不是乙個簡單的答案。 如果你這樣做,你可能會對由此產生的銳利感到失望。 現在,您需要將解析度與影象感測器/相機的質量相匹配 。 每台相機都有一定的畫素間距。 在adimec蛋白石系列的情況下,它是5.5微公尺每畫素。  調製傳遞函式表示鏡頭解析能力(每公釐能夠成像細節)。 這主要表示為每公釐給定線對的通過透鏡的光線量。 

對於5,5um畫素,每mm有90對線(1 /(2 * 5,5um)是每mm線對數),因此這是您獲得最佳清晰度所需的最小(和最大)數。 更多的lp / mm毫無用處,感測器無法「看見」它 - 它只是為鏡頭增加了很多錢。 

如果您的鏡頭可以做的比90lp / mm好,您需要在鏡頭和感測器之間放置乙個光學低通濾鏡來限制鏡頭。 這樣你就不會在影象中看到鋸齒/波紋效果。 

相關鏈結

了解關於機器視覺主題的更多資訊,包括光學,照相機選擇和fpga影象處理。 

◾ 機器視覺工程師必須知道的工業相機33問。

◾機器視覺工程師應該知道的23個工業鏡頭專業術語。

◾ 機器視覺系統原理及學習策略。

◾ 2023年5大關鍵機器視覺技術的發展趨勢。

◾  機器視覺照明實用指南

機器視覺檢測的基礎知識 相機

機器視覺檢測的基礎知識 相機 我們常說的ccd就是相機麼?視覺檢測 一,相機就是ccd麼?通常,我們把所有相機都叫作ccd,ccd已經成了相機的代名詞。正在使用被叫做ccd的很可能就是cmos。其實ccd和cmos都稱為感光元件,都是將光學影象轉換為電子訊號的半導體元件。他們在檢測光時都採用光電二極...

機器視覺硬體 相機鏡頭的選型

相機鏡頭的選型 1 焦距 focal length 記為f。從鏡頭中心點到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離。一般 情況下,焦距越大,工作距離越大,視角越小 焦距越小,工作距離越小,視角越大。2 ccd晶元的尺寸 sensor size 正常的 1英吋 25.4mm ccd相機沿用的 1英吋 16m...

機器視覺基礎知識(一)

計算機視覺 一門研究如何使機器 看 的科學,更進一步的說,就是指用攝影機和計算機代替人眼對目標進行識別 跟蹤和測量等機器視覺,並進一步做影象處理,用計算機處理成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測的影象。影象 彩色影象中,影象用二維矩陣表示,矩陣中的元素是rgb的值,每個值佔乙個位元組 8位 值得取值範...