鏡頭的參數(shù)指標(biāo)范文

1、鏡頭的參數(shù)指標(biāo)范文光學(xué)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡稱鏡頭，其功能就是光學(xué)成像。在機器視覺系統(tǒng)中， 鏡頭的主要作用是將成像目標(biāo)聚焦在圖像傳感器的光敏面上。 鏡頭的質(zhì)量直接影響到機器視覺系統(tǒng)的整體性能；合理選擇并安裝光學(xué)鏡頭， 是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。1. 鏡頭的相關(guān)參數(shù)(1) 焦距焦距是光學(xué)鏡頭的重要參數(shù)，通常用f 來表示。焦距的大小決定著視場角的大小，焦距數(shù)值小，視場角大，所觀察的范圍也大，但距離遠的物體分辨不很清楚；焦距數(shù)值大，視場角小，觀察范圍小，只要焦距選擇合適， 即便距離很遠的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一一對應(yīng)的， 一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角，所

2、以在選擇鏡頭焦距時，應(yīng)該充分考慮是觀測細節(jié)重要，還是有一個大的觀測范圍重要，如果要看細節(jié)，就選擇長焦距鏡頭；如果看近距離大場面，就選擇小焦距的廣角鏡頭。(2) 光闌系數(shù)即光通量，用 F 表示，以鏡頭焦距 f 和通光孔徑 D的比值來衡量。每個鏡頭上都標(biāo)有最大 F 值，例如 6mm/F1.4代表最大孔徑為 4.29 毫米。光通量與 F 值的平方成反比關(guān)系， F 值越小，光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為 1.4 ，2，2.8 ，4，5.6 ，8，11，16，22等，其規(guī)律是前一個標(biāo)值時的曝光量正好是后一個標(biāo)值對應(yīng)曝光量的2 倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4 ，1/2 ，1/2.8 ，

3、1/4 ，1/5.6 ，1/8 ，1/11 ，1/16 ，1/22 ，前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號2 倍，因此光圈指數(shù)越小，則通光孔徑越大，成像靶面上的照度也就越大。(3) 景深攝影時向某景物調(diào)焦，在該景物的前后形成一個清晰區(qū)，這個清晰區(qū)稱為全景深，簡稱景深。決定景深的三個基本因素：光圈光圈大小與景深成反比，光圈越大，景深越小。焦距焦距長短與景深成反比，焦距越大，景深越小。物距物距大小與景深成正比，物距越大，景深越大。(4) 光譜特性光學(xué)鏡頭的光譜特性主要指光學(xué)鏡頭對各波段光線的透過率特性。在部分機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中， 要求圖像的顏色應(yīng)與成像目標(biāo)的顏色具有較高的一致性。 因此希望各波段透過光學(xué)鏡頭時

4、， 除在總強度上有一定損失外，其光譜組成并不發(fā)生改變。影響光學(xué)鏡頭光譜特性的主要因素為：膜層的干涉特性和玻璃材料的吸收特性。在機器視覺系統(tǒng)中，為了充分利用鏡頭的分辨率，鏡頭的光譜特性應(yīng)與使用條件相匹配。 即：要求鏡頭最高分辨率的光線應(yīng)與照明波長、 CCD器件接受波長相匹配，并使光學(xué)鏡頭對該波長的光線透過率盡可能的提高。(5) 鏡頭的分辨率描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變，但對用戶而言， 需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率， 以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計量單位，計算公式為：鏡頭分辨率 180畫幅格式的高度。 由于攝像頭 CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化， 如 1/2 英寸攝像頭，其

5、靶面為寬 6.4mm高 4.8mm，1/3 英寸攝象機為寬 4.8mm 高 3.6mm。因此對 1/2 英寸格式的 CCD靶面，鏡頭的最低分辨率應(yīng)為 38 對線 mm，對 1/3 英寸格式攝像頭， 鏡頭的分辨率應(yīng)大于 50 對線，攝像頭的靶面越小，對鏡頭的分辨率越高。(6) 光圈或通光量鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量，以為標(biāo)記，每個鏡頭上均標(biāo)有其最大的值， 通光量與值的平方成反比關(guān)系，值越小， 則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。(7) 鏡頭接口鏡頭和攝像頭之間的接口有許多不同的類型，工業(yè)攝像頭常用的包括 C接口、 CS接口、 F

6、接口、 V 接口、 T2 接口、徠卡接口、 M42 接口、M50接口等。接口類型的不同和鏡頭性能及質(zhì)量并無直接關(guān)系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各種常用接口之間的轉(zhuǎn)接口。以鏡頭安裝分類所有的攝像頭鏡頭均是螺紋口的， CCD攝像頭的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是 C-mount 和 CS-mount。兩者都有一個 1 英寸長的螺紋， 但兩者不同在于鏡頭安裝到攝像頭后， 鏡頭到傳感器之間的距離：CS-mount ：圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為 12.5mm C-mount ：圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為 17.5mm。一個 5mm的墊圈 (C/CS 連接環(huán) ) 可用于將 C-mount 鏡頭轉(zhuǎn)換為 CS-mount鏡頭2. 鏡頭各參數(shù)間的相互影響關(guān)系(1) 焦距大小的影響情況：焦距越小，景深越大；焦距越小，畸變越大；焦距越小，漸暈現(xiàn)象越嚴(yán)重，使像差邊緣的照度降低；(2) 光圈大小的影響情況：光圈越大，圖像亮度越高；光圈越大，景深越??；光圈越大，分辨率越高；(3) 像場中央與邊緣一般像場中心較邊緣分辨率高；一般像場中心較邊緣光場照度高；(4)