機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中,鏡頭相當(dāng)于人的眼睛,其主要作用是將目標(biāo)的光學(xué)圖像聚焦在圖像傳感器(相機(jī))的光敏面陣上。視覺(jué)系統(tǒng)處理的所有圖像信息均通過(guò)鏡頭得到,鏡頭的質(zhì)量直接影響到視覺(jué)系統(tǒng)的整體性能。下面對(duì)機(jī)器視覺(jué)工業(yè)鏡頭的相關(guān)專業(yè)術(shù)語(yǔ)做以詳解。
一、失真

可分為枕形失真和桶形失真,如下圖示:
二、電視失真:
實(shí)際邊長(zhǎng)的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。
三、光學(xué)倍率

四、監(jiān)視放大

計(jì)算方法:

例:VS-MS1+10x鏡頭 1/2” CCD 照相機(jī), 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(shí)根據(jù)TV監(jiān)視器的掃描狀態(tài),以上的簡(jiǎn)易計(jì)算將有一些變化。
五、解析度
表示了所能見(jiàn)到了2點(diǎn)的間隔0.61x 使用波長(zhǎng)(λ)/ NA=解析度(μ) 以上的計(jì)算方法理論上可以計(jì)算出解析度,但不包括失真。 ※使用波長(zhǎng)為550nm
六、解像力
1mm中間可以看到黑白線的條數(shù)。單位(lp)/mm.
七、MTF(Modulation Transfer Function)
成像時(shí)再現(xiàn)物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數(shù)和對(duì)比度。
八、工作距離(Working Distance)
鏡頭的鏡筒到物體的距離
九、O/I(Object to Imager)
物像間距離即物體到像間的長(zhǎng)度。
十、成像圈
成像尺寸φ,要輸入相機(jī)感應(yīng)器尺寸。
十一、照相機(jī) 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 廠家各有不同
十二、視野 (FOV)
視野指使用照相機(jī)以后看到的物體側(cè)的范圍 照相機(jī)有效區(qū)域的縱向長(zhǎng)度(V)/光學(xué)倍率(M)=視野(V) 照相機(jī)有效區(qū)域的橫向長(zhǎng)度(H)/光學(xué)倍率(M)=視野(H) *技術(shù)資料上的視野范圍是指由光源及有效區(qū)域的一般數(shù)值計(jì)算出來(lái)的值。 照相機(jī)有效區(qū)域的縱向長(zhǎng)度(V)or(H)=照相機(jī)一個(gè)畫(huà)素的尺寸×有効畫(huà)素?cái)?shù)(V)or(H)來(lái)計(jì)算。

十三、景深
景深是指成像后物體的距離。同樣,照相機(jī)側(cè)的范圍稱為焦點(diǎn)深度。具體的景深的值多少略有不同。
十四、焦距 (f)
f(Focal Length)光學(xué)系的后主點(diǎn)(H2)到焦點(diǎn)面的距離。
十五、FNO
鏡頭從無(wú)限遠(yuǎn)時(shí),亮度表示的數(shù)值,值越小越亮。FNO=焦距/入射孔徑或有効口徑=f/D
十六、實(shí)效F
有限距離時(shí)鏡頭的明亮度。 實(shí)效F = (1 +光學(xué)倍率) x F# 實(shí)效F = 光學(xué)倍率 / 2NA

十七、NA(Numerical Aperture)
物體側(cè)的 NA = sin u x n 成像側(cè)的NA' = sin u'x n' 如下圖所示 入社角度 u, 物體側(cè)折射率n, 成像側(cè)的折射率' n' NA = NA' x 放大率
十八、邊緣亮度
相對(duì)照度是指中央的照度與周邊的照度的百分比。
十九、遠(yuǎn)心鏡頭
主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側(cè)的遠(yuǎn)心,成像側(cè)的遠(yuǎn)心,兩側(cè)的遠(yuǎn)心行頭等方式。
二十、遠(yuǎn)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(yuǎn)心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行,Telecentricity不好,遠(yuǎn)心鏡頭的使用效果就不好;Telecentricity可以用下圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的確認(rèn)。

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