凯发K8国际一触即发

截止到目前,凯发K8国际一触即发已经聊过了颜色,光源。完成视觉检测的基本却重要的部分,还有镜头。
今天凯发K8国际一触即发就聊一下镜头的部分。

一,什么是镜头?

简单讲镜头就是在其一端收集物体的光线,并将光线在另一端汇聚为实像,并投影到接收面的物体。此时,汇集光线的点称为焦点,镜头中心到焦点的距离称为焦点距离
当镜头为凸镜时,焦点距离将根据镜头的厚度(膨胀)程度不同而各不相同,膨胀程度越大焦点距离越短。

二,镜头的重要参数

玩摄影的朋友都知道,镜头几个基本的参数包括焦距(长焦,广角,变焦范围),F值(表征透光率)等。
而工业用镜头与之相比,更关注以下几个参数:

1,WD(Work Distance,工作距离)

WD表示焦点对准拍摄对象时,镜头顶端到拍摄对象的距离。也称为作动距离。
当为 CCD 时,比例公式工作距离:视野=焦点距离:CCD 尺寸成立。

2,焦点距离(焦距)

FA(Factory Automation) 镜头中有代表性的镜头为焦点距离为 8 mm /16 mm /25 mm /50 mm等规格的镜头。
根据想要拍摄的拍摄对象所需的视野和焦点距离,可以求出对焦位置=WD(工作距离)

WD 和视野的大小由镜头的焦点距离和 CCD 的尺寸来决定。
例如:焦点距离为 16 mm 镜头,CCD 尺寸 3.6 mm 时,如果想把视野设为 45 m🍨m,则 WD 变为 200 mm。

WD : 视野 = 焦点距离 : CCD尺寸

3,视野

视野指工作距离范围中的拍摄范围。一般来说,拍摄对象和镜头的工作距离越长,则视野越广(视野角)。另外,🎐视野的广度由镜头的焦点距离来决定。相对于视野,使用镜头可以拍摄的范围的角度,凯发K8国际一触即发称为视角或者视野角。镜头的焦点距离越短,则视角越大,视野也就越广。相反,焦点距离越长,则可以放大远处🎐的拍摄对象。

4,景深

景深是指使人感觉镜头对焦的深度范围(拍摄物体侧的距离)。范꧂围较大时,称为「景深深」,相反范围较小时称为「景深浅」。严谨的来说,对焦位置只有一个,只不过肉眼在一定的范围内感觉图像能够清晰成像,凯发K8国际一触即发将此范围称为景深。

如下🌌图所示,凯发K8国际一触即发在拍摄斜面上粘贴表示高🌱度的胶带的这个对象时,针对调大光圈的情况和调小光圈的情况进行比较。

调小光圈时的图像(CA-LH25) / 调大光圈时的图像(CA-LH25)

最终的景深需要实测才能知道。因为除了镜头本身的结构外,影响景深的因素还有很多:

  1. 镜头本身。
  2. 光圈越小,景深越大。
  3. 照明越亮,景深越大。(快门速度越慢,景深越大)
  4. 焦距越小,景深越大。
  5. WD工作距离越大,景深越大。
  6. CCD的单个像素直径越大,景深越大。

5,镜头的分辨率

镜๊头的分辨率不光使用在图像处理中,它是指所有光学测量仪器中使用的镜头可以观察的最小间隔。如分辨率为 10 μm 的镜头,可以清晰的观察线宽为 10 μm、间距为 10 μm 并列条纹🐼线。分辨率不足时,人们感觉 2 根线好像重叠在一起。这时候,需要更高分辨率的镜头。

6,镜头的倍率

所谓倍率,是指检测对象的实际大小与通过光学测量仪器成像大小的比率。以往在通过显微镜的接眼部观察时,凯发K8国际一触即发使用光学倍率这一概念,但是近年来由于可以将观测对🎉象物显示在液晶显示器上的系统不断增多,显示器倍率这一概念也已经普及。

光学倍率 用数码相机的原理考虑时,光学倍率可以通过「CCD 有效像素大小 ÷ 视野」来求得。
显示器倍率 显示器倍率可以通过「显示器对角 ÷ CCD 素子对角 × 光学倍率」来求得。

F = f/D [F:F值 D:镜头的直径 f:镜头焦点距离]

7,F值

F 值(或者光圈值)是指表示镜头的明亮度的基准。准确的来说,就是镜头的焦点距离除以镜头直径(口径)得到的值。F 值的「F」来源于 foca💧l (焦点的)这个词。

事实上,镜头并不会让所有光线都透过,其中的一♏部分会反射。而且,为了减少像差使用多个镜头时,透过的光量会变少。

因此,光的透过量较多,可以获得明亮成像的镜头凯发K8国际一触即发称为「亮」,相反光的透过量较镜头则称为「暗」。镜头的焦点距离和直径的关系,是可以大大影响镜头明暗的要素之一,也即 F 值。这个值较小的镜头称为「亮镜头」,较大的镜头称为「暗镜头」。一般的小型相机都会在镜头旁刻上「F = 2.🥀5」「1:2.5」的标记,这就表示 F 值为 2.5。

在相机镜头的性能上,如果 F 值达到 2.0 左右,则表示这个相机的明亮等级非常高。

8,歪曲像差(失真)

歪曲像差(失真)表示通过镜头成像的图像发生歪曲的状态。
事实上不存在形状完美的镜头。因此,虽然从꧑♏理论上来说,直射光通过镜头后会沿着直线传播,而实际上光通过镜头后会向外侧或者内侧歪曲。前者称为「桶形失真」,后者称为「枕形失真」。一个镜失真的参数以百分比表示。

桶形失真 / 枕形失真

三,远心镜头

大家都有这种印象,一个物体在人眼看来,会有近大远小的现象。这是因为物体近的时候,在视网膜上投影大,小的时候,🦄投影小。镜头也是一样,因为近大远小的原因,会产生误差。特别是在做尺寸测量的时候,就尤ꩲ其关键。

为了解决这个问题,༒就产生了远心镜头。简单讲就是不会因为WD工作距离的远近而在投影端产生大小变化的的镜头。

对于有厚度测产品,也会照出截面的效果。

一般的镜头
物体侧远心镜头

远心镜头主要应用于精密测量。在精密光学测量系统中,由于普通光学镜头会存在一定的制约因素,如影像的变形、视角选择而造成的误差、不适当光源干扰下造成𓆉边界的不༒确定性等问题,进而影响测量的精度。而远心镜头(Telecentric镜头)能有效降低甚至消除上述问题,因此Telecentric镜头已经成为精密光学量测系统决定性的组件,其应用领域也越来越广泛。

远心镜头和普通镜头的简单对比如下:

普通镜头优点 成本低,实用,用途广。
普通镜头缺点 放大倍率会有变化,有视差。
普通镜头应用 大物体成像。
远心镜头的优点 放大倍数恒定,不随景深变化而变化,无视差。
远心镜头的缺点 成本高,尺寸大,重量重。
远心镜头的应用 度量衡方面,基于CCD方面的测量,微晶学

以上内容,希望对大家有所启发。
如果大家目前正遇到类似问题的困扰,想知道自己的产品是否可✃以用这种方法解决,欢迎跟凯发K8国际一触即发联系。

如果您对此类不良的检测有进一步的问题和兴趣,欢迎与K8凯发联系。

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