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工业镜头专业术语详解

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-17 23:39
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-

2021年2月17日发(作者:marina)


机器视觉系统中,


工业镜头


相当于人的眼睛,其 主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器(相机)


的光敏面阵上。视觉系统处理的 所有图像信息均通过


工业镜头


得到,


工 业镜头


的质量直接影响到视觉系统


的整体性能。下面对机器视觉


工业镜头


的相关专业术语做以详解。




一、远心光学系统:





指主光线平行于

< br>工业镜头


光学轴的光学系统。而光从物体朝向镜头发出,与光学轴保持平行,甚至 在


轴外同样如此,则称为物体侧远心光学系统。



二、


远心镜头






远心镜头


指主光线与镜头光源平行的


工业镜头


。有物方远心,像方远心, 双侧远心。










普通工业镜头




主光线与镜头光轴有角度,因此工件上下移动时,像的大小有 变化。











双侧远心境头




主物方,像方均为主光线与光轴平行



光圈可变,可以得到高的景深,比物方远心境头更能得到稳定的像



最适合于测量用图像处理光学系统,但是大型化成本高










物方远心境头




只是物方主光线与镜头主轴平行



工件上下变化,图像的大小基本不会变化



使用同轴落射照明时的必要条件,小型化亦可对应










像方远心境头




只是像方主光线与镜头光轴平行





相机侧即使有安装个体差,也可以吸收摄影倍率的变化





用于色偏移补偿,摄像机本应都采用这种镜头




三、远心光学系统的特色:




优点:


更小的尺寸。减少镜头数量, 可降低成本。



缺点:


上下移动物体表 面时,会改变物体尺寸或位置。






优点:


上下移动物体表面时,不会改 变物体尺寸或位置。使用同轴照明时。可使用更小的尺寸



缺点 :


未使用同轴照明时,大于标准镜头的尺寸




四、远心:





远心度是指物体的倍率误差。倍率 误差越小,远心度越高。远心度有各种不同的用途,在镜头使用前,


把握远心度很重要。 远心镜头的主光线与镜头的光轴平行,远心度不好,远心镜头的使用效果就不好;远


心度 可以用下图进行简单的确认。




五、 分辨率(


μ


m







光 学系能力的尺度,


表示黑白格状图案通过镜头观察时,


1mm< /p>


中可以分辨观察到黑白条纹的最多对数。


分辨率为两点间在无法识 别前,能靠近的最近距离测量值,例如


1


μ

m


的分辨率代表两点间在无法识别前,


能靠近的最近距离为


1


μ


m


。以下 为根据镜头的无相差光衍射情况计算理论分辨率的公式。



< /p>


六、分辨力


(Lines



mm)






分辩力指黑白网线图镜头里影像内


1 mm


面积,可识别的黑白两色条纹数。分辨力的单位为线条


/m m



例如


100


线条


/mm


代表可识别黑白间距


1/ 100mm(10


μ


m)


。黑白线条的 宽度为


1/200mm(5


μ


m)




七、水平


TV


分辨率(


TV


线条)

< br>:





宽度里的黑白水平线总条数,相当于电视机屏幕垂直高度的高度值。屏幕的垂直与水平长度比率通常

< p>


3:4


,因此水平宽度里的总条数为

< p>
3/4


。电视机水平分辨率为


240TV


条线,电视机屏幕水平宽度的总条数



320< /p>


条线。测量镜头的分辨率时,一组黑色与白色线条应视为一条线,但是在电视机分辨率线条 方面,


一组视为


2TV


线条。



八、失真(


%







失真为光学轴外的直型物体,呈现曲线时的镜头像差。镜头失真也称为镜头畸变,即光学透镜固有 的


透视失真的总称,可分为枕形失真和桶形失真,直线朝向中心的失真情况为枕形失真< /p>


(Pincushion


Distortion



,向外扩张的失真称为桶形失真


(Barrel Distortion)


。如下图示:




九、


TV


失 真(


%







TV


屏幕 上的影像失真。数值越接近零,牲能越高。




十、电视失真:





实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。



十一、孔径效率边际光量(


%






< br>孔径效率为使用镜头拍摄均匀亮度的物体时,成像盘光学轴与四周区域之间的亮度差异,单位为百分


比(


%



,假设中央 亮度为


100


,为镜头的光学特征之一。



十二、遮蔽(


%







遮蔽为使用镜头与


CCD-TV


镜头拍 摄均匀亮度的物体时,电视机屏幕中央与边缘之间的亮度差异,单


位为百分比(


%



。通常使用受光组件与

CCD


组件的功率比计算此百分比。遮蔽意指镜头与


TV< /p>


镜头的整


体表现,可使用远心光学系统以缩小遮蔽的情况。



十三、色差:





在镜头光学统中,形成影像的位置与影像放大倍率随光线波长 的不同而不同。不同波长的光线有不同


的颜色,这叫做色彩失真。光学轴上的失真叫做色 彩失真。放大倍率的差异则叫做放大倍率色彩失真。



十四、工 作距离(


WD



mm







工作距离指镜头第一个工作面到被测物体的距离。


< p>
十五、物像间距离


O/I



Object to Imager






OI


指物体到结像平面的距离。



十六、焦距


f



m m


)后焦距


/


前焦距

< br>




焦距为光学系统的主光点 到焦点的距离。


从最后一片镜头的顶点到


后焦点的距离,为后焦 距。从第一片镜头的顶点到前焦点的距离,为前


焦距。
















十七、景深:





深度为与物体从最佳焦点前后移动 时.出现最锐利焦点的最近点与最远点之间的距离。物体侧的深度


范围称为景深。


同样,


照相机侧的范围称为焦点深度。


具体的 景深的值多少略有不同。


景深



Dep th of Field



可以用以下的计算式计算出来:







景深



= 2 x Permissible COC x


实效


F /


光学倍率


2 =


允许误差值



/ (NA x


光学倍率


)(


使用的是

-


-


-


-


-


-


-


-



本文更新与2021-02-17 23:39,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/663688.html

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