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)到焦(jiao)(jiao)點(dian)的距(ju)(ju)離稱為焦(jiao)(jiao)距(ju)(ju),它決定了像(xiang)與實(shi)際物(wu)體(ti)之間的比例。鏡頭焦(jiao)(jiao)距(ju)(ju)越(yue)長則成像(xiang)越(yue)大。
2、相對孔徑與光圈數(F)
相(xiang)對(dui)孔(kong)徑指(zhi)鏡頭的(de)(de)有效孔(kong)徑D與(yu)焦距f的(de)(de)比值,主要影響像面的(de)(de)照(zhao)度,一般情(qing)況(kuang)下,相(xiang)對(dui)孔(kong)徑越大則像面的(de)(de)亮度會提高(gao)。光(guang)(guang)圈指(zhi)的(de)(de)是相(xiang)對(dui)孔(kong)徑的(de)(de)倒數,光(guang)(guang)圈決定了(le)鏡頭的(de)(de)入(ru)光(guang)(guang)量,繼而決定了(le)圖(tu)像的(de)(de)亮度。
3、視場角與像面尺寸
視(shi)場(chang)角決定(ding)(ding)了被測物的(de)視(shi)場(chang)范圍,一般(ban)與焦(jiao)距(ju)有關,焦(jiao)距(ju)越(yue)大則(ze)視(shi)場(chang)角越(yue)小。像(xiang)面尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)(cun)可分為1英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)、2/3英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)、1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)、1/3英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)、1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)、1/5英(ying)(ying)寸(cun)(cun)(cun)(cun)等規(gui)格。光學(xue)鏡(jing)頭的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)(cun)規(gui)格應根據攝像(xiang)機(ji)的(de)CCD尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)(cun)而定(ding)(ding),兩者(zhe)應保持一致。
4、分辨率
可定義為鏡(jing)(jing)頭觀(guan)察黑(hei)白格狀圖案時單位(wei)毫米內能夠(gou)分辨(bian)開的黑(hei)白條紋的對數。在選(xuan)擇鏡(jing)(jing)頭時,通常要求鏡(jing)(jing)頭分辨(bian)率要略高于像元分辨(bian)率。
5、畸變
鏡頭在成像(xiang)時(shi),特別當(dang)(dang)拍攝視(shi)場較大(da)時(shi),圖像(xiang)會(hui)發生形(xing)(xing)變(bian)(bian),這種使像(xiang)變(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)成像(xiang)缺(que)陷稱為畸(ji)(ji)變(bian)(bian)。當(dang)(dang)工作距離一(yi)定(ding)時(shi),要求拍攝的(de)(de)視(shi)場越(yue)(yue)大(da),采用的(de)(de)鏡頭焦距越(yue)(yue)短時(shi),畸(ji)(ji)變(bian)(bian)的(de)(de)程度越(yue)(yue)明顯。在工業上工件尺(chi)寸測量的(de)(de)應用中,畸(ji)(ji)變(bian)(bian)會(hui)嚴重影響其測量的(de)(de)精度,需(xu)要及時(shi)校正(zheng)。
6、景深
當把物(wu)(wu)鏡(jing)調(diao)焦(jiao)到被測物(wu)(wu)體(ti)時,在該垂直(zhi)方向上能清晰(xi)成像的(de)空間距(ju)(ju)離,稱為景(jing)深(shen)。景(jing)深(shen)與焦(jiao)距(ju)(ju)、光(guang)圈(quan)大(da)小和物(wu)(wu)距(ju)(ju)都有(you)(you)關,通常焦(jiao)距(ju)(ju)短的(de)鏡(jing)頭具有(you)(you)大(da)的(de)景(jing)深(shen),而光(guang)圈(quan)越大(da)則(ze)景(jing)深(shen)越小。
7、工作距離
指被測物體到相機底(di)片(pian)的距離。
8、相機接口
即為相(xiang)機(ji)和鏡(jing)頭的連接(jie)方式,同(tong)時也(ye)保證了相(xiang)機(ji)和鏡(jing)頭的相(xiang)對位置(zhi)。
二、光學鏡頭怎么選擇
光(guang)學鏡頭的(de)選擇要(yao)從多(duo)個方(fang)面(mian)考慮(lv),其(qi)中(zhong)成像面(mian)、視野、CCD芯(xin)片、工(gong)作距(ju)離、聚焦(jiao)、景深(shen)是需要(yao)關注的(de)要(yao)素:
1、成像(xiang)面和視野(ye):成像(xiang)面是(shi)入射光(guang)通過(guo)鏡(jing)(jing)頭所呈現出的(de)圓形平面,視野(ye)就(jiu)是(shi)指鏡(jing)(jing)頭的(de)有效工作范圍,所以二次元測量儀選用光(guang)學鏡(jing)(jing)頭時成像(xiang)和視野(ye)都是(shi)越(yue)大越(yue)寬越(yue)好。
2、CCD芯(xin)(xin)片(pian):CCD相機(ji)和家用相機(ji)都是(shi)(shi)通過芯(xin)(xin)片(pian)或底片(pian)來感光(guang)的,芯(xin)(xin)片(pian)的長度(du)大小由對角(jiao)線(xian)長度(du)表(biao)示(shi),一般有1/2、2/3、1/3和1英寸四種,成像面與(yu)CCD是(shi)(shi)否匹配,關(guan)系(xi)到鏡(jing)頭成像效果,鏡(jing)頭的成像面不能(neng)小過相機(ji)的CCD芯(xin)(xin)片(pian)。
3、工作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li):是(shi)指二次(ci)元測量(liang)儀鏡(jing)頭最(zui)下端到景(jing)物之間的(de)(de)(de)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li),而一(yi)般普通鏡(jing)頭可以看到無限遠,所以常說的(de)(de)(de)工作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li)都(dou)是(shi)“最(zui)小工作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li)”。在鏡(jing)頭上(shang)有兩(liang)個有刻度的(de)(de)(de)調(diao)節(jie)圈,分別用(yong)于調(diao)光和調(diao)焦,調(diao)焦的(de)(de)(de)刻度上(shang)會清晰標(biao)明(ming)工作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li)的(de)(de)(de)范(fan)圍,“最(zui)小工作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)(li)”越(yue)小的(de)(de)(de)視野越(yue)大。
4、鏡頭聚焦:聚焦就是二次(ci)元測量(liang)儀(yi)鏡頭到成像面的距離,一般(ban)用25mm、50mm等一些數據(ju)表示,單位(wei)都用mm,以25mm的鏡頭焦距較(jiao)小(xiao),那么視野(ye)就較(jiao)大(da),視野(ye)較(jiao)大(da)那么工作距離就較(jiao)小(xiao)。
以上為選擇合適的光學鏡頭要關注的(de)因(yin)素,不同(tong)方面的(de)要素都與測(ce)量(liang)有著對應的(de)聯(lian)系,所(suo)以在(zai)鏡頭選(xuan)擇時要考慮測(ce)量(liang)工(gong)件和測(ce)量(liang)需(xu)求情況,正(zheng)確的(de)選(xuan)擇能有效(xiao)提升測(ce)量(liang)儀設備的(de)測(ce)量(liang)效(xiao)果和精準(zhun)度。