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机器视觉工程师应该了解的20个工业镜头术语

机器视觉系统中,镜头相当于人的眼睛,其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器(相机)的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过镜头得到,镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。

一、失真

可分为枕形失真和桶形失真,如下图示:

二、电视失真:

实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。

三、光学倍率

四、监视放大

计算方法:

例:VS-MS1+10x镜头 1/2” CCD 照相机, 14”监视器上的成像

0.1mm的物体在监视器得到的是44.45mm的成像

有时根据TV监视器的扫描状态,以上的简易计算将有一些变化。

五、解析度

表示了所能见到了2点的间隔0.61x 使用波长(λ)/ NA=解析度(μ)
以上的计算方法理论上可以计算出解析度,但不包括失真。
※使用波长为550nm

六、解像力

1mm中间可以看到黑白线的条数。单位(lp)/mm.

七、MTF(Modulation Transfer Function)

成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。

八、工作距离(Working Distance)

镜头的镜筒到物体的距离

九、O/I(Object to Imager)

物像间距离即物体到像间的长度。

十、成像圈

成像尺寸φ,要输入相机感应器尺寸。

十一、照相机 Mount

C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm
CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm
F-mount: FB:46.5mm
M72-Mount: FB 厂家各有不同

十二、视野 (FOV)

视野指使用照相机以后看到的物体侧的范围
照相机有效区域的纵向长度(V)/光学倍率(M)=视野(V)
照相机有效区域的横向长度(H)/光学倍率(M)=视野(H)
*技术资料上的视野范围是指由光源及有效区域的一般数值计算出来的值。
照相机有效区域的纵向长度(V)or(H)=照相机一个画素的尺寸×有効画素数(V)or(H)来计算。

十三、景深

景深是指成像后物体的距离。同样,照相机侧的范围称为焦点深度。具体的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (f)

f(Focal Length)光学系的后主点(H2)到焦点面的距离。

十五、FNO

镜头从无限远时,亮度表示的数值,值越小越亮。FNO=焦距/入射孔径或有効口径=f/D

十六、实效F

有限距离时镜头的明亮度。
实效F = (1 +光学倍率) x F#
实效F = 光学倍率 / 2NA

十七、NA(Numerical Aperture)

物体侧的 NA = sin u x n
成像侧的NA' = sin u'x n'
如下图所示 入社角度 u, 物体侧折射率n, 成像侧的折射率' n'
NA = NA' x 放大率

十八、边缘亮度

相对照度是指中央的照度与周边的照度的百分比。

十九、远心镜头

主光线与镜头光源平行的镜头。有物体侧的远心,成像侧的远心,两侧的远心行头等方式。

二十、远心

Telecentricity是指物体的倍率误差。倍率误差越小,Telecentricity越高。
Telecentricity有各种不同的用途,在镜头使用前,把握Telecentricity很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行,Telecentricity不好,远心镜头的使用效果就不好;Telecentricity可以用下图进行简单的确认。

发布时间:2017-7-31   
 
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