光學鏡頭是機器視覺(jiào)係統中必不可少的部件,直接影響成像質(zhì)量的優劣,影響算法的實現(xiàn)和效果。光學鏡頭從焦距(jù)上可分為短焦鏡頭、中焦鏡頭,長焦鏡頭;從視(shì)場大小分有廣角、標準,遠攝鏡頭;結構上分有固定光圈(quān)定焦鏡頭,手動光圈定焦鏡頭,自動(dòng)光圈定焦鏡頭,手動變焦鏡頭、自動變焦鏡頭,自動光圈電動(dòng)變焦鏡頭,電動三可變(光圈、焦距、聚焦(jiāo)均可變)鏡頭等。
固定光圈定焦鏡(jìng)頭
簡單:鏡頭隻有一個可以手動調整的對焦調整環(huán),左右旋轉該環(huán)可使成像在 CCD靶麵上的圖像最清晰;沒有光圈調(diào)整環,光圈不能調整,進入鏡頭的(de)光通量不能通過(guò)改(gǎi)變鏡頭因素而改變,隻能通(tōng)過改變(biàn)視場的光照度來調整。結構簡單,價格便宜(yí)。
手動光圈定焦鏡頭
手(shǒu)動光圈定焦鏡頭(tóu)比固(gù)定光圈定焦鏡頭(tóu)增加了光圈(quān)調整環,光圈範圍一(yī)般從F1.2或F1.4到全(quán)關閉,能方便地適應被被攝現場地(dì)光照度,光圈調整是通過(guò)手動人為進行(háng)的。光(guāng)照度比較均勻,價格較便宜。
自動光圈定焦鏡頭
在手動光(guāng)圈定焦鏡頭的光圈調整環上增加一個齒輪合傳動的微型電機,並從驅動電路引出 3或4芯屏蔽(bì)線,接到(dào)攝像(xiàng)機自動光圈接口座上。當進入鏡頭的光通量變化時,攝像機 CCD 靶麵產生的電(diàn)荷發生相(xiàng)應的變化,從而使視頻信號(hào)電平發生變(biàn)化,產生一個控(kòng)製(zhì)信號,傳給自動光(guāng)圈鏡頭,從而(ér)使鏡頭內的電(diàn)機做相應的(de)正向或反向(xiàng)轉動,完成調整大小的任務。
手動(dòng)光圈變焦鏡頭
焦距(jù)可變的,有一個焦距調整環,可以在一定範圍內調整鏡頭的焦距,其可變(biàn)比一般為2 ~3倍,焦距一(yī)般(bān)為3.6~8mm。實際應用中,可通過手動調(diào)節鏡頭的變焦環,可以方便地選擇被監視地(dì)市場的市場角。但是當攝像機安裝位置固定下以(yǐ)後(hòu),在(zài)頻繁地(dì)手動調整變焦是很不方便(biàn)的。因此,工程完工後,手動變焦鏡頭的焦距一般很少調整。僅(jǐn)起定焦鏡頭的作用。
自動光圈電動變焦鏡頭
與自動光圈定焦鏡頭(tóu)相比(bǐ)增加了兩個微型電機(jī),其中一個
光學鏡(jìng)頭實例(lì)
電機(jī)與鏡頭(tóu)的變焦環合,當其(qí)轉動時可以控製鏡頭的焦距(jù);另一電機與鏡頭(tóu)的對焦環合,當其受控轉動時可完(wán)成鏡頭的對焦。但是由於增加了(le)兩個電機且鏡片(piàn)組數增多,鏡頭的體積也相應增大。
電動三(sān)可變(biàn)鏡頭
與自動光圈電動變(biàn)焦鏡頭相比,隻是將對光圈調整電機的控製由(yóu)自動控製改為由控製器來手動控製。
按焦距
(約50度左(zuǒ)右),廣角鏡頭和(hé)特廣角鏡頭(100-120度)
標準鏡頭
視角約50度,也是人單(dān)眼在頭和眼不轉動的情(qíng)況下所能看到的視角,所以又稱為標準鏡頭。5mm相機的標準(zhǔn)鏡頭的焦距多為40mm,50mm或55mm。120相機的標準(zhǔn)鏡頭焦距多為80mm或75mm。CCD芯片越大則標準(zhǔn)鏡頭的焦距越長。
廣角鏡頭
視角90度以上(shàng),適用於拍攝距離近且範圍大的景物,又能刻意誇(kuā)大前(qián)景表現(xiàn)強烈(liè)遠近(jìn)感即(jí)透視(shì)。35mm 相機的典型廣角鏡頭是焦(jiāo)距28mm,視角為(wéi)72度。120相機的50,40mm的鏡頭便相當於35mm相(xiàng)機的35,28mm的鏡頭.
長焦距鏡頭
適於拍攝距離遠的景物,景深小容易使背景(jǐng)模糊主體(tǐ)突出,但體積笨重且對動態主(zhǔ)體對焦(jiāo)不易。35mm 相機長焦距鏡頭通常分為三級,135mm以下稱中焦距,135-500mm稱長焦距,500mm 以上稱超長焦距。120 相機的150mm的鏡頭相當(dāng)於35mm相機的105mm鏡頭。由於長(zhǎng)焦距的鏡頭過於笨重,所以有(yǒu)望遠鏡頭的設計,即在鏡(jìng)頭後麵加一負透鏡,把鏡頭的主平麵前移,便可用較短的鏡體獲得鏡體獲(huò)得長焦距的效果。
反射式望遠鏡頭
是另一種超望遠鏡(jìng)頭的(de)設計,利用反射鏡麵來構成影像,但因設計的關係無法裝(zhuāng)設光(guāng)圈,僅能以快門來調整曝(pù)光(guāng)。
微距鏡頭(marco lens)
除作極近距離的微距攝影外,也可遠(yuǎn)攝。
按接(jiē)口
C型鏡頭
法蘭焦距是安裝法蘭到入射鏡頭平行光的匯(huì)聚點之間(jiān)的距離。法(fǎ)蘭焦距為17.526mm或0.690in。安裝(zhuāng)羅紋為:直徑1in,32牙.in。鏡頭可(kě)以用在長(zhǎng)度為0.512in (13mm)以內的線陣傳感器。但是,由於幾何變形和市場角特性,必須鑒別短焦鏡頭是否合用。如焦距為12.6mm的鏡頭不應該用長度大於6.5mm的線(xiàn)陣。如果利用法蘭焦距尺寸確(què)定了鏡頭(tóu)到列陣的距離,則對於物方放大倍數小於20倍時需增加鏡頭接圈。接(jiē)圈加在鏡頭後麵,以增(zēng)加鏡頭到(dào)像的距離,以為多數鏡頭的聚焦(jiāo)範圍(wéi)位 5-10%。鏡頭接長(zhǎng)距(jù)離為(wéi)焦距/物方放大倍數。
CS型鏡頭
With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mount camera.
U型鏡頭
一種可變焦(jiāo)距的鏡頭,其法蘭焦距為47.526mm或1.7913in,安裝羅紋為M42×1。主(zhǔ)要設計作35mm照(zhào)片應用(如國產和進口的各種135相機(jī)鏡頭),可用於(yú)任何長度小於 1.25in(38.1mm)的列陣。建議不要用短焦距鏡頭。
特殊鏡頭
如顯微放大係統。 要特別注意 CS和 C的差別,不(bú)同類(lèi)型的camera 和不同類型的(de) Len連接時,要定(dìng)製轉接環。國外很貴,一個約,不如自己加工。光學鏡頭的主(zhǔ)要參數和(hé)評價(jià) 主要參數有焦距,視場,物距,光圈,快門等。 對於鏡(jìng)頭最完
善的評(píng)價莫過於MTF (Modulation Transfer Function)。但是由於像差(chà)(標定的原因),鏡頭的(de)每個範圍都有一個MTF值。這些範圍指的是:(1)近軸部分,(2)離軸(zhóu)部分(fèn),(3)當(dāng)光學(xué)係統存在不(bú)對稱畸變時,上述兩部分在不同方向上的子部分。每個部分對(duì)於不同的輻射能量波(bō)長範圍,都有各自相應的MTF值。MTF是評(píng)價成像係統的最常用、最(zuì)優的指(zhǐ)標(biāo),也是指導機器視(shì)覺(jiào)係統集(jí)成的最優(yōu)指標。