一、光學鏡頭參數詳解
光學鏡頭的主要參數有以下幾(ji)點:
1、焦距f
主點到(dao)焦點的距(ju)(ju)離稱為焦距(ju)(ju),它決定了像與(yu)實際物體(ti)之間的比(bi)例。鏡頭焦距(ju)(ju)越長則成像越大。
2、相對孔徑與光圈數(F)
相對孔徑(jing)(jing)指鏡(jing)頭的(de)(de)有效孔徑(jing)(jing)D與(yu)焦距(ju)f的(de)(de)比值,主(zhu)要影(ying)響像(xiang)(xiang)面(mian)的(de)(de)照(zhao)度,一(yi)般情況下,相對孔徑(jing)(jing)越(yue)大則像(xiang)(xiang)面(mian)的(de)(de)亮度會提(ti)高(gao)。光(guang)圈(quan)(quan)指的(de)(de)是相對孔徑(jing)(jing)的(de)(de)倒數,光(guang)圈(quan)(quan)決(jue)定(ding)了鏡(jing)頭的(de)(de)入光(guang)量(liang),繼而(er)決(jue)定(ding)了圖像(xiang)(xiang)的(de)(de)亮度。
3、視場角與像面尺寸
視場角(jiao)(jiao)決定了(le)被測物的(de)(de)視場范圍,一般與焦距有關,焦距越(yue)大(da)則視場角(jiao)(jiao)越(yue)小。像(xiang)面尺寸(cun)可分(fen)為1英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、2/3英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、1/3英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、1/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、1/5英(ying)(ying)(ying)寸(cun)等規格。光學鏡頭(tou)的(de)(de)尺寸(cun)規格應(ying)根據(ju)攝像(xiang)機的(de)(de)CCD尺寸(cun)而(er)定,兩者應(ying)保持一致。
4、分辨率
可定義(yi)為鏡(jing)頭觀察黑(hei)白(bai)格狀圖案時單位毫(hao)米內能夠分(fen)辨開的黑(hei)白(bai)條紋的對數。在選擇鏡(jing)頭時,通常要求鏡(jing)頭分(fen)辨率(lv)要略高于像元(yuan)分(fen)辨率(lv)。
5、畸變
鏡頭(tou)在(zai)成像時(shi),特別當(dang)拍攝視場較大時(shi),圖(tu)像會(hui)發生(sheng)形變(bian)(bian),這種使像變(bian)(bian)形的(de)(de)成像缺陷稱為畸(ji)(ji)(ji)變(bian)(bian)。當(dang)工作距離一(yi)定(ding)時(shi),要求拍攝的(de)(de)視場越大,采(cai)用的(de)(de)鏡頭(tou)焦(jiao)距越短時(shi),畸(ji)(ji)(ji)變(bian)(bian)的(de)(de)程度越明顯。在(zai)工業上工件尺寸測量的(de)(de)應用中,畸(ji)(ji)(ji)變(bian)(bian)會(hui)嚴(yan)重(zhong)影響其測量的(de)(de)精度,需要及時(shi)校正。
6、景深
當把物(wu)(wu)鏡調焦(jiao)到(dao)被測(ce)物(wu)(wu)體時,在該(gai)垂直(zhi)方向上能清晰(xi)成像的(de)空間距(ju)離(li),稱為景(jing)深(shen)(shen)。景(jing)深(shen)(shen)與焦(jiao)距(ju)、光圈大小和物(wu)(wu)距(ju)都有(you)關,通(tong)常焦(jiao)距(ju)短的(de)鏡頭具(ju)有(you)大的(de)景(jing)深(shen)(shen),而光圈越大則景(jing)深(shen)(shen)越小。
7、工作距離
指(zhi)被測物體到相機底片的距離。
8、相機接口
即為相(xiang)(xiang)機和鏡頭的連接方式,同時也保證了相(xiang)(xiang)機和鏡頭的相(xiang)(xiang)對位置。
二、光學鏡頭怎么選擇
光(guang)學鏡頭的選擇要(yao)從(cong)多(duo)個方(fang)面(mian)考慮,其中成像面(mian)、視野、CCD芯(xin)片、工作距離、聚焦、景深是需要(yao)關注的要(yao)素:
1、成像面(mian)和視(shi)野(ye):成像面(mian)是入射光通過鏡頭所呈現出的圓形(xing)平面(mian),視(shi)野(ye)就(jiu)是指鏡頭的有(you)效工作范圍,所以(yi)二次元測量儀選用(yong)光學鏡頭時成像和視(shi)野(ye)都(dou)是越大越寬越好。
2、CCD芯(xin)(xin)片(pian):CCD相(xiang)機和家用相(xiang)機都是通過芯(xin)(xin)片(pian)或底片(pian)來感光的,芯(xin)(xin)片(pian)的長度大(da)小(xiao)由(you)對(dui)角線長度表示,一般(ban)有1/2、2/3、1/3和1英寸四種(zhong),成(cheng)像面(mian)與CCD是否匹配,關系到鏡(jing)頭成(cheng)像效果,鏡(jing)頭的成(cheng)像面(mian)不能小(xiao)過相(xiang)機的CCD芯(xin)(xin)片(pian)。
3、工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)離(li)(li)(li):是指二(er)次元測量儀鏡(jing)頭(tou)最下端到景物之(zhi)間的(de)距(ju)離(li)(li)(li),而一般普通鏡(jing)頭(tou)可以(yi)看到無(wu)限遠,所以(yi)常說的(de)工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)離(li)(li)(li)都是“最小工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)離(li)(li)(li)”。在鏡(jing)頭(tou)上(shang)有兩個有刻度(du)的(de)調節圈,分別用于調光和調焦,調焦的(de)刻度(du)上(shang)會清(qing)晰(xi)標(biao)明工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)離(li)(li)(li)的(de)范圍(wei),“最小工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)離(li)(li)(li)”越小的(de)視野(ye)越大。
4、鏡(jing)頭(tou)(tou)聚焦:聚焦就是二次元測量儀鏡(jing)頭(tou)(tou)到成像(xiang)面的距(ju)離,一般用25mm、50mm等一些數據表示(shi),單位都(dou)用mm,以25mm的鏡(jing)頭(tou)(tou)焦距(ju)較(jiao)小,那么(me)視(shi)野就較(jiao)大,視(shi)野較(jiao)大那么(me)工作距(ju)離就較(jiao)小。
以上為選擇合適的光學鏡頭要關注(zhu)的因素,不同方(fang)面(mian)的要素都(dou)與測(ce)量(liang)有著對(dui)應的聯系(xi),所以在鏡(jing)頭(tou)選擇時要考慮測(ce)量(liang)工(gong)件(jian)和測(ce)量(liang)需求情況(kuang),正確的選擇能有效提升測(ce)量(liang)儀設備的測(ce)量(liang)效果和精準度。