接口形式:C-Mount/CS-Mount/F-Mount/Others
鏡頭類型:標準、遠心、廣角、近攝、遠攝等
選擇依據(jù):相機接口/物距/拍攝范圍/CCD尺寸/畸變的允許范圍/放大率/焦距/光圈等
光圈與景深
光圈(Aperture)
景深(Depth of Field)
光圈越大景深越小
與鏡頭相關(guān)參數(shù)
放大率
焦距
對焦范圍
f-N F數(shù)
失真
視場
收集光線的能力
景深
分辨率
失真
分辨率和調(diào)制傳遞函數(shù)MTF
成像系統(tǒng)的品質(zhì)通常用調(diào)制傳遞函數(shù)MTF來描述,其定義如下:
表征分辨率的指標是MTF
MTF描述的是成像系統(tǒng)的空間頻率響應(yīng)。下圖為佳能鏡頭實例。
藍實線:鏡頭+膠片的MTF;
藍虛線:鏡頭的MTF.
由100%到2%的對比度圖形.MTF=50%為中等對比度,MTF=2%認為是人視覺對比度的極限,低于2%無法分辯。
系統(tǒng)傳遞函數(shù)
CCD傳遞函數(shù)
其中 p為像元間距,a為像元尺寸,k為角頻率,而h(x)為單位脈沖響應(yīng)
CCD像面上,每毫米像元數(shù)的1/2稱為該CCD的Nyquist頻率。 如XC-75CE,水平像元尺寸為8.6um,垂直像元尺寸為8.3um。該CCD水平和垂直Nyquist頻率分別為: 1000/(2X8.6)= 58 lp/mm 1000(2х8.3)= 60 lp/mm
光學(xué)系統(tǒng)的組成
鏡頭(低通濾波器,完成信號傳遞)
反光鏡(改變光路)
棱鏡、分光鏡、聚光棒(鏡)
光源、偏光片、濾光片等
接口:主要有螺口和卡口兩種
螺口:0.75(M42/M58/M72等)、C/CS(32thread/inch)
卡口:F口(Nikon)、Cannon,Petax等
為什么在一些視覺檢測場景下配備遠心鏡頭?
在測量系統(tǒng)中,物距常發(fā)生變化,從而使像高發(fā)生變化,所以測得的物體尺寸也發(fā)生變化,即產(chǎn)生了測量誤差;即使物距是固定的,也會因為CCD敏感表面不易精確調(diào)整在像平面上,同樣也會產(chǎn)生測量誤差。 采用遠心物鏡中的像方遠心物鏡可以消除物距變化帶來的測量誤差,而物方遠心物鏡則可以消除CCD位置不準帶來的測量誤差。
在用于測量的機器視覺中,有一些因素影響測量精度或重復(fù)性。 a)物體位置變化引起比例尺改變; b)畸變 c)投影誤差 d)物體邊緣測量誤差大 有一種鏡頭可以很大程度上降低以上誤差,甚至消除這些誤差,這種鏡頭就是遠心鏡頭。 如果一個鏡頭的投影中心在無窮遠,稱其為物方遠心鏡頭。
遠心鏡頭在機器視覺中的應(yīng)用
投影誤差的改善
遠心鏡頭可以改善普通鏡頭測量中的邊緣效應(yīng)
普通鏡頭測量時,由于投影誤差(物體晃動)和周圍雜光的影響,測量精度降低。
遠心鏡頭可以改善由于物體晃動和周圍雜光的影響,提高測量精度。
為了更大程度的消除邊緣效應(yīng)的影響,采用與鏡頭匹配的遠心光路照明系統(tǒng)。
遠心鏡頭的優(yōu)點:
沒有視差畸變
是尺寸測量的理想鏡頭
可以在工作距離變化的條件下精密測量
不對的觀點:
遠心鏡頭景深長
只有遠心鏡頭才能完成精密測量
遠心光路成像是機器視覺中一個很重要的原理。但是它有一個很大的缺點,那就是遠心鏡頭的口徑至少要與需要觀察的物體尺寸相等或更大。這也是為什么遠心鏡頭非常貴的原因之一。
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原文標題:為什么在一些視覺檢測場景下配備遠心鏡頭?
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