工業(yè)鏡頭景深計(jì)算及工業(yè)鏡頭技術(shù)分析

工業(yè)鏡頭的基本功能即是實(shí)現(xiàn)光束變換，在機(jī)器視覺(jué)體系中，工業(yè)鏡頭的首要作用是將成像方針在圖畫(huà)傳感器的光敏面上。工業(yè)鏡頭的質(zhì)量直影響到機(jī)器視覺(jué)體系的全體性能，合理地挑選和裝置鏡頭，是機(jī)器視覺(jué)體系規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。鏡頭的明亮度與口徑和焦距的改變有關(guān)。一般用F值表示鏡頭的明亮度，別的鏡頭里有用于調(diào)整亮度的光圈構(gòu)件，可根據(jù)運(yùn)用條件來(lái)調(diào)整通光量。

一、工業(yè)鏡頭景深計(jì)算

物體和鏡頭之間間隔(W.D)雖然改變，介在前后必定規(guī)模內(nèi)所成像依然感受明晰，這個(gè)間隔規(guī)模補(bǔ)稱為景深。相反的，對(duì)應(yīng)于斷定的物平面，成像面和鏡頭之間的間隔不一樣，但在必定的規(guī)模內(nèi)圖畫(huà)仍感受明晰，稱為焦深。

核算方法：

景深=F*ε*(1/β)

ε容許彌散園參數(shù)2/3=0.02、1/2=0.015、1/3=0.01、β倍率。

二、工業(yè)鏡頭技術(shù)分析

1. 自動(dòng)光圈

調(diào)理鏡頭的光圈，實(shí)質(zhì)上是改動(dòng)了孔徑光闌的孔徑巨細(xì)，從而改動(dòng)了進(jìn)光量，到達(dá)成像面亮度調(diào)理的意圖。

這個(gè)進(jìn)程，能夠手動(dòng)完結(jié)，也能夠經(jīng)過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)完結(jié)，后一種完結(jié)方法即是自動(dòng)光圈調(diào)理。

2. 變焦技術(shù)

所謂變焦，指的是鏡頭自身能夠經(jīng)過(guò)調(diào)理，使焦距有較大的改動(dòng)規(guī)模(通常用焦距改動(dòng)的倍數(shù)來(lái)衡量，例如4倍變焦指最大焦距是最小焦距的4倍)。這種鏡頭運(yùn)用中，能夠經(jīng)過(guò)變焦，改動(dòng)成像擴(kuò)大倍率(在“大場(chǎng)景“和”部分特寫(xiě)“之間隨意轉(zhuǎn)換)，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)用規(guī)模很廣。

變焦的完結(jié)方法：變焦進(jìn)程中，經(jīng)過(guò)光學(xué)體系中的兩組(或更多)透鏡相對(duì)移動(dòng)，改動(dòng)整個(gè)體系(鏡頭)的組合焦距，且一起確保像面方位不動(dòng)，使圖畫(huà)擴(kuò)大倍率改動(dòng)并且成像一直明晰。

它與單組移動(dòng)式調(diào)焦不一樣的，單組移動(dòng)式調(diào)焦意在改動(dòng)成像面的方位(雖然也會(huì)引起鏡頭焦距的微小改動(dòng));而變焦意在改動(dòng)鏡頭的焦距(通常都是數(shù)倍的改動(dòng))，它要求安穩(wěn)像面不動(dòng)。

3.調(diào)焦技術(shù)

對(duì)于鏡頭來(lái)講，不一樣物距上的方針成像的像距是不一樣的。對(duì)于需求調(diào)查的方針，它的成像面不一定與相機(jī)感光面重合，為了得到明晰像，就需求調(diào)整成像面的方位使之與感光面重合，這個(gè)進(jìn)程即是調(diào)焦。

(l) 整組移動(dòng)

這種調(diào)焦方法，即是調(diào)理進(jìn)程中整個(gè)鏡頭一同前后移動(dòng)，股動(dòng)像面隨之移動(dòng)，在像面與相機(jī)感光面重合時(shí)，成像最明晰。這種全體調(diào)焦方法，不改動(dòng)鏡頭的光學(xué)構(gòu)造，鏡頭焦距沒(méi)有改動(dòng)。

(2)單組移動(dòng)

還有一種調(diào)焦方法，即是調(diào)理鏡頭中的某一組透鏡，使它想杜宇其他透鏡前后移動(dòng)，也能股動(dòng)像面平移，最終使像面與感光面重合，到達(dá)成像明晰。這種調(diào)焦方法，改動(dòng)了鏡頭的光學(xué)構(gòu)造，鏡頭焦距有所改動(dòng)(通常不大)。

例如，前面的透鏡組對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)的方針成像在Image面上(也是CCD感光面方位)，后作業(yè)間隔L’,如今要對(duì)近處方針成像，像面方位在Image‘，為了成像明晰需求調(diào)焦。

一種辦法即是整個(gè)透鏡組一同相對(duì)CCD往前移動(dòng)，使后作業(yè)間隔擴(kuò)大到L“，CCD感光面與像面重合，成像明晰。這種辦法即是整組移動(dòng)式調(diào)焦。

還有一種調(diào)焦辦法：只移動(dòng)透鏡組中的某一(或幾個(gè)一同)單透鏡，也能到達(dá)調(diào)焦的意圖，如下圖所示。將第四透鏡從方位A向前移動(dòng)到A‘，對(duì)近間隔的方針來(lái)說(shuō)，成像面也回到與CCD重合的方位，使成像明晰。這種調(diào)焦方法就稱為單組移動(dòng)式調(diào)焦。

審核編輯 ：李倩