一、光學鏡頭參數詳解
光學鏡頭的主要參數有以下幾點:
1、焦距f
主點(dian)(dian)到焦(jiao)點(dian)(dian)的距(ju)(ju)(ju)離稱為(wei)焦(jiao)距(ju)(ju)(ju),它決定了像與實際物(wu)體之間的比例。鏡頭焦(jiao)距(ju)(ju)(ju)越長則成像越大(da)。
2、相對孔徑與光圈數(F)
相(xiang)對孔(kong)徑指(zhi)鏡(jing)頭的(de)(de)有效(xiao)孔(kong)徑D與焦(jiao)距(ju)f的(de)(de)比值(zhi),主要影響像面的(de)(de)照度(du),一(yi)般情況下,相(xiang)對孔(kong)徑越大則(ze)像面的(de)(de)亮度(du)會提(ti)高。光圈(quan)指(zhi)的(de)(de)是相(xiang)對孔(kong)徑的(de)(de)倒數,光圈(quan)決(jue)定(ding)了鏡(jing)頭的(de)(de)入光量,繼而決(jue)定(ding)了圖像的(de)(de)亮度(du)。
3、視場角與像面尺寸
視場角(jiao)決定了被測物的視場范(fan)圍,一(yi)般與(yu)焦距有(you)關,焦距越大則(ze)視場角(jiao)越小。像面尺寸(cun)(cun)(cun)可分為1英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)、2/3英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)、1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)、1/3英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)、1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)、1/5英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)等規(gui)格(ge)。光學鏡(jing)頭的尺寸(cun)(cun)(cun)規(gui)格(ge)應根據攝像機的CCD尺寸(cun)(cun)(cun)而定,兩者(zhe)應保(bao)持一(yi)致。
4、分辨率
可定(ding)義為鏡頭觀察(cha)黑(hei)(hei)白格狀圖(tu)案時單位毫米內能夠(gou)分(fen)辨開的(de)黑(hei)(hei)白條紋的(de)對數。在選擇鏡頭時,通常要(yao)求鏡頭分(fen)辨率要(yao)略高于像元分(fen)辨率。
5、畸變
鏡頭(tou)(tou)在成(cheng)像時(shi),特(te)別當拍攝視場較大(da)時(shi),圖(tu)像會(hui)發生(sheng)形(xing)變(bian),這種使像變(bian)形(xing)的(de)(de)(de)成(cheng)像缺陷稱為畸變(bian)。當工作距離一定時(shi),要求拍攝的(de)(de)(de)視場越(yue)(yue)大(da),采用的(de)(de)(de)鏡頭(tou)(tou)焦距越(yue)(yue)短(duan)時(shi),畸變(bian)的(de)(de)(de)程度越(yue)(yue)明顯。在工業上工件尺(chi)寸測量(liang)的(de)(de)(de)應用中,畸變(bian)會(hui)嚴(yan)重影響其測量(liang)的(de)(de)(de)精度,需要及時(shi)校正。
6、景深
當(dang)把(ba)物(wu)鏡(jing)調焦(jiao)(jiao)到被測物(wu)體時,在該垂直(zhi)方(fang)向上能清晰成像的空間距離,稱為景深(shen)。景深(shen)與焦(jiao)(jiao)距、光圈大(da)小(xiao)和物(wu)距都有關(guan),通(tong)常焦(jiao)(jiao)距短的鏡(jing)頭具有大(da)的景深(shen),而光圈越(yue)大(da)則景深(shen)越(yue)小(xiao)。
7、工作距離
指被測(ce)物體到相機(ji)底(di)片(pian)的距離。
8、相機接口
即(ji)為相(xiang)機和(he)鏡(jing)頭(tou)(tou)的連接(jie)方式,同時(shi)也保證了相(xiang)機和(he)鏡(jing)頭(tou)(tou)的相(xiang)對位置。
二、光學鏡頭怎么選擇
光學鏡頭的選擇要從(cong)多個方面考慮,其中成像(xiang)面、視野、CCD芯片、工作距離、聚焦、景深是需要關注的要素:
1、成像(xiang)(xiang)面和視野(ye)(ye):成像(xiang)(xiang)面是入射光通過(guo)鏡(jing)頭(tou)所呈現出的圓形平(ping)面,視野(ye)(ye)就(jiu)是指(zhi)鏡(jing)頭(tou)的有效(xiao)工作范圍,所以二次元測量儀(yi)選用(yong)光學鏡(jing)頭(tou)時成像(xiang)(xiang)和視野(ye)(ye)都是越(yue)大(da)越(yue)寬(kuan)越(yue)好。
2、CCD芯(xin)片(pian)(pian)(pian):CCD相機(ji)和(he)家用相機(ji)都是(shi)通過(guo)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)或底(di)片(pian)(pian)(pian)來感光的(de),芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)長度大小由(you)對角線長度表示,一般有1/2、2/3、1/3和(he)1英寸(cun)四種,成像面與(yu)CCD是(shi)否匹配,關(guan)系到鏡(jing)頭(tou)成像效果,鏡(jing)頭(tou)的(de)成像面不能(neng)小過(guo)相機(ji)的(de)CCD芯(xin)片(pian)(pian)(pian)。
3、工(gong)作(zuo)(zuo)距(ju)離(li):是(shi)指二次元測量儀(yi)鏡頭最下端到(dao)景物之(zhi)間的(de)距(ju)離(li),而一般普通鏡頭可以看到(dao)無限遠(yuan),所以常說的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)距(ju)離(li)都是(shi)“最小工(gong)作(zuo)(zuo)距(ju)離(li)”。在鏡頭上(shang)有兩個(ge)有刻(ke)度(du)的(de)調(diao)節圈,分別用于調(diao)光和調(diao)焦,調(diao)焦的(de)刻(ke)度(du)上(shang)會清晰標明工(gong)作(zuo)(zuo)距(ju)離(li)的(de)范圍,“最小工(gong)作(zuo)(zuo)距(ju)離(li)”越(yue)小的(de)視野越(yue)大。
4、鏡頭聚焦:聚焦就是二次(ci)元測量儀鏡頭到(dao)成像面(mian)的距(ju)(ju)離(li),一(yi)般用25mm、50mm等一(yi)些數據表(biao)示,單位都用mm,以25mm的鏡頭焦距(ju)(ju)較小(xiao),那(nei)么視野(ye)就較大,視野(ye)較大那(nei)么工作距(ju)(ju)離(li)就較小(xiao)。
以上為選擇合適的光學鏡頭要(yao)關(guan)注的因(yin)素(su),不同方面的要(yao)素(su)都與測(ce)量(liang)有著(zhu)對應(ying)的聯系,所以(yi)在鏡頭(tou)選(xuan)擇時要(yao)考慮(lv)測(ce)量(liang)工(gong)件(jian)和(he)測(ce)量(liang)需(xu)求情況,正確的選(xuan)擇能有效提升測(ce)量(liang)儀設備的測(ce)量(liang)效果和(he)精準度。