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
主點到焦(jiao)點的(de)距離稱(cheng)為(wei)焦(jiao)距,它決(jue)定了像(xiang)與實(shi)際物體之間的(de)比例。鏡(jing)頭焦(jiao)距越(yue)長則成像(xiang)越(yue)大。
2、相對孔徑與光圈數(F)
相(xiang)對孔(kong)(kong)徑(jing)指鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)有效孔(kong)(kong)徑(jing)D與焦(jiao)距f的(de)(de)比(bi)值,主(zhu)要影(ying)響像(xiang)(xiang)面的(de)(de)照度(du),一般(ban)情況下(xia),相(xiang)對孔(kong)(kong)徑(jing)越大則像(xiang)(xiang)面的(de)(de)亮度(du)會提高。光(guang)圈指的(de)(de)是相(xiang)對孔(kong)(kong)徑(jing)的(de)(de)倒數,光(guang)圈決定了(le)鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)入光(guang)量(liang),繼而決定了(le)圖像(xiang)(xiang)的(de)(de)亮度(du)。
3、視場角與像面尺寸
視(shi)場角決定了被(bei)測物(wu)的(de)視(shi)場范圍(wei),一般與焦距有關,焦距越大則視(shi)場角越小。像面尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)可分為1英(ying)寸(cun)(cun)、2/3英(ying)寸(cun)(cun)、1/2英(ying)寸(cun)(cun)、1/3英(ying)寸(cun)(cun)、1/4英(ying)寸(cun)(cun)、1/5英(ying)寸(cun)(cun)等規(gui)格。光學鏡頭的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)規(gui)格應根據攝像機的(de)CCD尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)而(er)定,兩者應保持一致。
4、分辨率
可定義為鏡頭(tou)觀察(cha)黑(hei)(hei)白格狀圖案(an)時(shi)單位毫米內(nei)能夠分辨開的黑(hei)(hei)白條紋的對數。在選擇(ze)鏡頭(tou)時(shi),通(tong)常要求(qiu)鏡頭(tou)分辨率要略高(gao)于像(xiang)元分辨率。
5、畸變
鏡頭在(zai)(zai)成(cheng)像(xiang)時,特別(bie)當拍攝視(shi)場(chang)(chang)較(jiao)大時,圖像(xiang)會發生形變(bian)(bian),這(zhe)種使像(xiang)變(bian)(bian)形的成(cheng)像(xiang)缺陷稱為(wei)畸(ji)變(bian)(bian)。當工作距離一(yi)定時,要求拍攝的視(shi)場(chang)(chang)越大,采用的鏡頭焦(jiao)距越短時,畸(ji)變(bian)(bian)的程度(du)越明顯(xian)。在(zai)(zai)工業上工件尺寸測量的應(ying)用中(zhong),畸(ji)變(bian)(bian)會嚴重影響其測量的精度(du),需要及時校正(zheng)。
6、景深
當把物鏡調焦到被(bei)測物體時,在該垂直方(fang)向上能清晰成像的空間距(ju)離,稱為景(jing)深(shen)。景(jing)深(shen)與(yu)焦距(ju)、光(guang)圈(quan)大小和物距(ju)都有關,通常(chang)焦距(ju)短的鏡頭(tou)具有大的景(jing)深(shen),而光(guang)圈(quan)越大則景(jing)深(shen)越小。
7、工作距離
指被測物體(ti)到相機底片的距離。
8、相機接口
即(ji)為(wei)相機(ji)和鏡(jing)頭的連接方式,同時也保證(zheng)了相機(ji)和鏡(jing)頭的相對位置。
二、光學鏡頭怎么選擇
光學鏡頭的選擇(ze)要(yao)從(cong)多個方面(mian)(mian)考(kao)慮,其中成像面(mian)(mian)、視野、CCD芯片(pian)、工作距離、聚(ju)焦、景深是(shi)需要(yao)關注的要(yao)素:
1、成像面(mian)和(he)視(shi)野(ye):成像面(mian)是(shi)入射光(guang)通過鏡頭所(suo)呈(cheng)現出的(de)圓形平面(mian),視(shi)野(ye)就(jiu)是(shi)指鏡頭的(de)有效工作范圍,所(suo)以二次元測量(liang)儀選用光(guang)學鏡頭時(shi)成像和(he)視(shi)野(ye)都是(shi)越(yue)大越(yue)寬越(yue)好。
2、CCD芯片:CCD相機和家用相機都是(shi)通過芯片或底片來感光的,芯片的長度大小由對(dui)角(jiao)線長度表示,一(yi)般(ban)有1/2、2/3、1/3和1英寸四種(zhong),成(cheng)(cheng)(cheng)像面與CCD是(shi)否匹配(pei),關(guan)系到鏡頭成(cheng)(cheng)(cheng)像效果,鏡頭的成(cheng)(cheng)(cheng)像面不能小過相機的CCD芯片。
3、工作(zuo)距(ju)離(li):是(shi)指二次元(yuan)測量儀(yi)鏡頭最(zui)下(xia)端到景物之(zhi)間(jian)的(de)(de)距(ju)離(li),而一般普(pu)通(tong)鏡頭可以(yi)看到無限遠,所以(yi)常說(shuo)的(de)(de)工作(zuo)距(ju)離(li)都(dou)是(shi)“最(zui)小工作(zuo)距(ju)離(li)”。在(zai)鏡頭上有兩個(ge)有刻(ke)度(du)的(de)(de)調節圈(quan),分別用于調光和(he)調焦,調焦的(de)(de)刻(ke)度(du)上會清晰標明工作(zuo)距(ju)離(li)的(de)(de)范圍,“最(zui)小工作(zuo)距(ju)離(li)”越(yue)小的(de)(de)視野越(yue)大(da)。
4、鏡頭聚焦(jiao):聚焦(jiao)就是二次元測量儀鏡頭到成像面(mian)的距離,一(yi)般用25mm、50mm等一(yi)些(xie)數據表(biao)示,單位都用mm,以25mm的鏡頭焦(jiao)距較(jiao)小,那(nei)么(me)視(shi)(shi)野(ye)就較(jiao)大,視(shi)(shi)野(ye)較(jiao)大那(nei)么(me)工(gong)作(zuo)距離就較(jiao)小。
以上為選擇合適的光學鏡頭要(yao)(yao)關注(zhu)的(de)(de)因素,不同方面的(de)(de)要(yao)(yao)素都(dou)與測量(liang)有著對應的(de)(de)聯系,所以在鏡頭選(xuan)擇時要(yao)(yao)考慮測量(liang)工件(jian)和測量(liang)需求(qiu)情(qing)況,正確的(de)(de)選(xuan)擇能有效提升(sheng)測量(liang)儀設備的(de)(de)測量(liang)效果和精(jing)準度(du)。