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相機(jī)鏡頭分類

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人氣：發(fā)表時(shí)間：2019-07-11【大中小】

鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的重要組件，對(duì)成像質(zhì)量有著關(guān)鍵性作用，它對(duì)成像質(zhì)量的幾個(gè)最重要指標(biāo)都有影響，包括：分辨率、對(duì)比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多，而且質(zhì)量差異也非常大，但一般用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往對(duì)鏡頭的選擇不夠重視，導(dǎo)致不能得到理想的圖像，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)失敗。所以在選購鏡頭前先了解一些基礎(chǔ)知識(shí)是非常必要的。

認(rèn)識(shí)鏡頭

鏡頭將三維被測(cè)物體和它周圍的環(huán)境光學(xué)成像并投影在攝像頭的二維圖像傳感器平面上。一般這個(gè)平面是長(zhǎng)寬比為4:3的矩形，我們稱這個(gè)矩形為成像面。

和成像面中的圖像對(duì)應(yīng)的物體平面被稱作視野。

從被測(cè)物體到鏡頭的距離稱為工作距離。以鏡頭最佳聚焦時(shí)的WD為中心，前后存在一個(gè)范圍。

在此范圍內(nèi)鏡頭能在像平面上獲得清晰的圖像，這個(gè)范圍被稱為景深。

參數(shù)解讀

物鏡的焦距f：物鏡的焦距決定了物體在成像面上成像的大小，用不同焦距的物鏡對(duì)同一位置物體成像時(shí)，焦距越長(zhǎng)，所得的像也越大。

相對(duì)孔徑：鏡頭光圈的大小用相對(duì)孔徑F=D/f來表示，其中D為鏡頭中光線能通過的圓孔直徑，f為焦距。D越大能收集和通過的光線越多，同時(shí)，焦距越短，這些光線到達(dá)成像面的密度越高。

物鏡的視場(chǎng)角2ω：決定了在成像面上良好成像的空間范圍。當(dāng)焦距f一定時(shí)，視場(chǎng)角越大，成像也越大；同時(shí)，當(dāng)成像面的尺寸一定時(shí)，焦距越長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小。

鏡頭的分類

按鏡頭接口分類：

CCTV（C-MOUNT）、35mm攝像鏡頭

按等效焦距分類：

廣角鏡頭、長(zhǎng)焦距鏡頭、中焦距鏡頭、遠(yuǎn)心鏡頭、微距鏡頭。

按功能分類：

變焦距鏡頭（變倍鏡頭）、可變光圈鏡頭。

應(yīng)用案例

兩種典型相機(jī)產(chǎn)品鏡頭選擇案例：

X_Ray專用千兆網(wǎng)相機(jī)采用百萬像素CCD傳感器，適用于對(duì)圖像清晰度要求較高的醫(yī)療行業(yè)。由于投射于圖像傳感器的光學(xué)圖像質(zhì)量，直接影響到整體圖像的質(zhì)量，如需完全清晰的捕捉百萬像素?cái)z像機(jī)所呈現(xiàn)的高清晰度，必須適配高品質(zhì)的百萬像素鏡頭。百萬像素鏡頭可使光學(xué)圖像呈現(xiàn)更高的對(duì)比度、亮度和銳度，可以清晰的捕捉圖像細(xì)節(jié)，無論中心還是邊緣，都可以清晰呈現(xiàn)。

印刷檢測(cè)系統(tǒng)中使用的面陣相機(jī)鏡頭在選擇過程中，需要綜合考慮物距、光照條件等因素來選擇合適的焦距，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的使用條件。同時(shí)為了使其在測(cè)量過程中具有足夠的分辨率，所以采用電動(dòng)三可變鏡頭，此鏡頭焦點(diǎn)、聚焦、光圈三個(gè)參數(shù)均可通過電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變化，有效的保證了輸出圖片的清晰度。

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