工業(yè)鏡頭機器視覺鏡頭(1)

1、.永遠做得比要求的更好永遠做得比要求的更好Do better than asked forever機器視覺工業(yè)鏡頭專業(yè)術語詳解.機器視覺系統(tǒng)中，鏡頭相當于人的眼睛，其主要作用是將目標的光學圖像聚焦在圖像傳感器（相機）的光敏面陣上。視覺系統(tǒng)處理的所有圖像信息均通過鏡頭得到，鏡頭的質量直接影響到視覺系統(tǒng)的整體性能。下面對機器視覺工業(yè)鏡頭的相關專業(yè)術語做以詳解。.一、失真一、失真可分為枕形失真和桶形失真，如下圖示：.二、電視失真二、電視失真 實際邊長的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。三、光學倍率三、光學倍率.四、監(jiān)視放大四、監(jiān)視放大計算方法：例：VS-MS110 x鏡頭 1/2” CCD 照相

2、機, 14”監(jiān)視器上的成像0.1mm的物體在監(jiān)視器得到的是44.45mm的成像有時根據TV監(jiān)視器的掃描狀態(tài)，以上的簡易計算將有一些變化。.五、解析度五、解析度表示了所能見到了2點的間隔0.61x 使用波長()/ NA=解析度()以上的計算方法理論上可以計算出解析度，但不包括失真。使用波長為550nm六、解像力六、解像力mm中間可以看到黑白線的條數。單位（lp）/mm.七、七、MTF（ModulationTransferFunction）成像時再現物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數和對比度。 八、工作距離（八、工作距離（WorkingDistance）鏡頭的鏡筒到物體的距離 .十一、照相機十一

3、、照相機MountC-mount: 1 diameter x 32 TPI: FB: 17.526mmCS-mount: 1 diameter x 32 TPI: FB: 12.526mmF-mount: FB:46.5mmM72-Mount: FB 廠家各有不同十二、視野十二、視野(FOV)視野指使用照相機以后看到的物體側的范圍照相機有效區(qū)域的縱向長度（V）/光學倍率（M）視野（V）照相機有效區(qū)域的橫向長度（H）/光學倍率（M）視野（H）.技術資料上的視野范圍是指由光源及有效區(qū)域的一般數值計算出來的值。照相機有效區(qū)域的縱向長度（V）or（H）=照相機一個畫素的尺寸有効畫素數（V）or（H）來

4、計算。.十三、景深十三、景深景深是指成像后物體的距離。同樣，照相機側的范圍稱為焦點深度。具體的景深的值多少略有不同。十四、焦距十四、焦距()（Focal Length）光學系的后主點（H2）到焦點面的距離。十五、十五、FNO鏡頭從無限遠時，亮度表示的數值，值越小越亮。FNO=焦距/入射孔徑或有効口徑=f/D十六、實效十六、實效F有限距離時鏡頭的明亮度。實效F = (1 +光學倍率) x F#實效F = 光學倍率 / 2NA .十七、十七、NA（NumericalAperture）物體側的 NA = sin u x n成像側的NA = sin ux n 如下圖所示 入社角度 u, 物體側折射率n

5、, 成像側的折射率 nNA = NA x 放大率 .十八、邊緣亮度十八、邊緣亮度相對照度是指中央的照度與周邊的照度的百分比。 十九、遠心鏡頭十九、遠心鏡頭s主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側的遠心，成像側的遠心，兩側的遠心行頭等方式。二十、遠心二十、遠心Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，Telecentricity越高。Telecentricity有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握Telecentricity很重要。.遠心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，Telecentricity不好，遠心鏡頭的使用效果就不好；Telecentricity可以用下圖進行簡單的確認

6、。.二十一、景深二十一、景深(DOF)景深（Depth of Field）可以用以下的計算式計算出來：景深 = 2 x Permissible COC x 實效F / 光學倍率 = 允許誤差值 / (NA x 光學倍率)(使用的是0.04mm的Permissible COC).二十二、通風盤及解析度二十二、通風盤及解析度Airy Disk是指通過沒有失真的鏡頭在將光集中一點時，實際上形成的是一個同心圓。這個同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過以下的計算公式計算出來。這個值稱為解析度。= 0.61/NA Airy Disk的半徑隨波長改變而改變，波長越長，光越難集中

7、于一點。例：NA0.07的鏡頭波長550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8.二十三、二十三、MTF及解析度及解析度MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側也被再現出來。表示鏡頭的成像性能，成像再現物體的對比度的程度。測試對比性能，用的是具有特定空間周波數的黑白間隔測試?？臻g周波數是指mm的距離濃淡變化圖1所示，黑白矩陣波，黑白的對比度為100%.這個對象被鏡頭攝影后，成像的對比度的變化被定量化?；旧希还苁裁寸R頭，都會出現對比度降低的情況。最終對比度降低至0%。不能進行顏色的區(qū)別。的程度。 . 圖2、3顯示了物體側與成像側的空間周波數的變化。橫軸表示空間周波數，縱軸表示亮度。物體側與成像側的對比度由A、B計算出來。MTF由A,B的比率計算出來。 解析度與MTF