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光学镜头概述及其选型

2014-07-03 admin1

  光学镜头其职能就是光学成像。镜头是机械视觉系统中的沉要组件 ,对成像质量有着关键性的作用 ,它对成像质量的几个最重要指标都有影响 ,蕴含:分辨率、对比度、景深及各类像差。镜头不仅种类繁多 ,并且质量差距也极度大 ,但通常用户在进行系统设计时往往对镜头的选择器沉不够 ,导致不能得到梦想的图像 ,甚至导致系统开发失败。


  光学镜头的分类

  凭据有效像场的大幼分类:

  可分为电视摄像镜头;电影摄像镜头 ,拍照机镜头。而其中电视摄像镜头又分1/4英寸,1/3英寸,1/2英寸,2/3英寸,1英寸等


  凭据焦距分类:

  凭据焦距能否调节 ,可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、尺度镜头、长焦镜头四大类。变焦距镜头又可拜别动变焦电动变焦。


  凭据镜头接口类型划分:

  镜头和工业相机之间的接口有很多分歧的类型 ,工业工业相机常用的蕴含C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。接口类型的分歧和镜头机能及质量并无直接关系 ,只是接口方式的分歧 ,通常能够也找到各类常用接口之间的转接口。


  C 接口和CS接口是工业工业相机最常见的国际尺度接口 ,为1英寸-32UN英造螺纹衔接口 ,C型接口和CS型接口的螺纹衔接是一样的 ,区别在于C型接口的后截距为17.5mm ,CS型接口的后截距为12.5mm。所以CS型接口的工业相机能够和C口及CS口的镜头衔接使用 ,只是使用C口镜头时必要加一个 5mm的接圈;C型接口的工业相机不能用CS口的镜头。


  F接口镜头是尼康镜头的接口尺度 ,所以又称尼康口 ,也是工业工业相机中常用的类型 ,通常工业相机靶面大于1英寸时需用F口的镜头。


  V接口镜头是驰名的专业镜头品牌施奈德镜头所重要使用的尺度 ,通常也用于工业相机靶面较大或特殊用处的镜头。


  其他特殊用处的镜头

  显微镜头(Micro) ,通常是指成像比例大于10:1的拍摄系统所用 ,但由于此刻的工业相机的像素尺寸已经做到3微米以内 ,所以通常成像比例大于2:1时也会选用显微镜头。


  微距镜头(Macro) ,通常是指成像比例为2:1~1:4的领域内的特殊设计的镜头。在对图像质量要求不是很高的情况下 ,通常可选取在镜头和工业相机之间加近摄接圈的方式或在镜头前加近拍镜的方式达到放大成像的成效。


  远心镜头(Telecentric) ,重要是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头 ,它能够在肯定的物距领域内 ,使得到的图像放大倍率不会随物距的变动而变动 ,这对被测物不在统一物面上的情况是极度沉要的利用。


  紫表镜头(Ultraviolet)和红表镜头(Infrared) ,通常镜头是针对可见光领域内的使用设计的 ,由于统一光学系统对分歧波长的光线折射率的分歧 ,导致统一点发出的分歧波长的光成像时不能汇聚成一点 ,产生色差。常用镜头的消色差设计也是针对可见光领域的 ,紫表镜头和红表镜头即是专门针对紫表线和红表线进行设计的镜头。


  选型:镜头按光圈分为手动光圈镜头和自动光圈镜头 ,选择凭据重要凭据环境的光线是否不变 ,环境不变的通常选用手动光圈 ,一次调试OK后即可,反之选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的工业相机) ,这样便能够实现画面亮度的自动调节。对于自动光圈镜头的节造信号又可分为DC及VIDEO节造两种 ,即直流电压节造及视频信号节造。这在自动光圈镜头的类型选用上 ,工业相机自动光圈镜头插座的衔接方式上 ,以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上 ,三者把稳协调共同好即可。


  在镜头规格(镜头规格通常分为1/3″、1/2″和2/3″等等) 肯定的情况下 ,镜头焦距与镜头视场角的关系为:镜头焦距越长 ,其镜头的视场角就越幼;在镜头焦距肯定的情况下 ,镜头规格与镜头视场角的关系为:镜头规格越大 ,其镜头的视场角也越大。在镜头物距肯定的情况下 ,随着镜头焦距的变大 ,画面领域就越幼 ,但画面细节越来越清澈;而随着镜头规格的增大 ,画面领域就增大,但其画面细节越来越吞吐。


  定焦距:焦距固定不变 ,可分为有光圈和无光圈两种。有光圈:镜头光圈的大幼能够调节。凭据环境光照的变动 ,应相应调节光圈的大幼。无光圈:即定光圈 ,其通光量是固定不变的。重要用于光源恒定或工业相机自带电子快门的情况。变焦距:焦距能够凭据必要进行调整 ,使被摄物体的图像放大或缩幼。常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。三可变镜头:可调焦距、调聚焦、调光圈。二可变镜头:可调焦距、调聚焦、自动光圈。在镜头规格及镜头焦距肯定的前提下 ,CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。


  在焦距可能固定的时辰选用定焦镜头 ,该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环(环上标有若干距离参考值) ,左右旋转该环可使成在CCD靶面上的像最为清澈 ,此时在监督器屏幕上得到图像也最为清澈。手动变焦镜头通常用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场所 ,变焦镜头通常应凭据工业相机的规格一致 ,或者镜头规格大于摄像头规格 ,所有的摄象机镜头均是螺纹口的 ,CCD摄象机的镜头装置有两种工业尺度 ,即C装置座和CS装置座。两者螺纹部门一样 ,但两者从镜头到感光表表的距离分歧。C装置座:从镜头装置基准面到焦点的距离是17.526mm。CS装置座:其镜头装置基准面到焦点的距离是12.5mm。若是要将一个C装置座镜头装置到一个CS装置座摄象机上时 ,此时应将摄象机前部的垫圈取下再装置镜头。反之则必要使用镜头转换器。

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