詳解機(jī)器視覺(jué)之工業(yè)鏡頭的計(jì)算方法介紹

一、機(jī)器視覺(jué)中工業(yè)鏡頭的計(jì)算方式

二、相機(jī)和鏡頭選擇技巧

1、相機(jī)的主要參數(shù):
　 感光面積SS（Sensor Size）
2、鏡頭的主要參數(shù):
　 焦距FL（Focal Length）
　 最小物距Dmin（minimum Focal Distance）

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3、其他參數(shù):
　 視野FOV（Field of View）
　 像素pixel
　 FOVmin=SS（Dmin/FL）
　 如：SS=6.4mm，Dmin=8in，F(xiàn)L=12mm pixel=640*480
　 則：FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm
　 如果精度要求為0.01mm，1pixels=0.007mm<0.01mm
　 結(jié)論：可以達(dá)到設(shè)想的精度

三、工業(yè)相機(jī)傳感器尺寸大小：（單位：mm）

1/4″：(3.2mm×2.4mm)； 1/3″：(4.8mm×3.6mm)； 1/2″：(6.4mm×4.8mm)；
2/3″：(8.8mm×6.6mm)； 1″：(12.8mm×9.6mm)；

四、CCD相機(jī)元件的尺寸

五、線陣傳感器尺寸（單位：mm）

六、公式：

分辨率（μm)=0.61（固定值）x0.55（設(shè)計(jì)波長(zhǎng)）÷NA
　 　有效F No=放大倍率/2NA
　 　景深(mm)=2(可接受的模糊圓直徑x有效F No÷放大倍率2)
　 　光通量直徑（φ）=2NAx物體的高度+視野尺寸（角度）

七、顯示器倍率及綜合倍率的求法：

顯示器倍率=顯示器英寸數(shù)x25.4（1英寸）÷CCD相機(jī)對(duì)角尺寸
　 綜合倍率=顯示器倍率x光學(xué)倍率
　 例：2x光學(xué)倍率鏡頭和1/2'' CCD相機(jī)的組合，在14''顯示器上的影像綜合倍率

綜合倍率=44.45x2=88.9

八、光學(xué)放大率

光學(xué)放大率

影像大小相對(duì)于物體的放大率?
β=y’/y?
=b/a
=NA/NA’
=CCD相機(jī)元素尺寸/視場(chǎng)實(shí)際尺寸

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電子放大率?

電子放大率是用相機(jī)拍照成像在CCD上的像呈現(xiàn)在顯示器的放大倍數(shù)

?

顯示器放大率?

顯示器放大率是被拍物體通過(guò)鏡頭成像顯示在顯示器上的放大倍數(shù)?
顯示器放大率＝（光學(xué)放大率）×（電子放大率）?
例子:光學(xué)放大率＝0. 2X, CCD大小1/2（對(duì)角線長(zhǎng)8mm）,顯示器14〃?
電子放大率＝14×25.4/8＝44.45（倍）?
顯示器放大率＝0.2×44.45＝8.89（倍） （1寸＝25.4mm）

視場(chǎng)

視場(chǎng)是鏡頭與CCD相機(jī)連接時(shí)物體可被看見的范圍大小?
視場(chǎng)的大小是:（CCD格式大小）/（光學(xué)放大率）?
例子:光學(xué)放大率＝0.2X，CCD1/2〃（4.8mm長(zhǎng)，6.4mm寬）?
視場(chǎng)大小 :長(zhǎng)＝4.8/0.2＝24（mm）?
寬＝6.4/0.2＝32（mm）