工业镜头的基本功能是实现光束转换。在机器视觉系统中,工业镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的感光面上。工业镜头的质量直接影响机器视觉系统的整体性能。正确选择和安装镜头是机器视觉系统规划的重要组成部分。镜头的亮度与光圈和焦距的变化有关。一般用F值来表示镜头的亮度。其他镜头有调节亮度的光圈组件,可以根据使用条件调节进光量。
1.工业镜头景深计算
虽然物体与镜头之间的距离(W.D)发生变化,但前后一定范围内的图像仍然感觉清晰。这个距离范围称为景深。反之,对应确定的物平面,成像平面与镜头的距离不同,但在一定范围内图像仍然清晰,称为焦深。
核算方法:
景深=F**(1/)
允许色散园参数2/3=0.02、1/2=0.015、1/3=0.01,放大倍数。
2、工业镜头技术分析
1. 自动光圈
调节镜头的光圈实质上是改变孔径光阑的孔径大小,从而改变进入的光线量,达到调节成像面亮度的目的。
这个过程可以手动完成,也可以通过电机驱动完成。后一种方法是自动光圈调节。
2.变焦技术
所谓变焦,是指镜头本身可以调节,使焦距有较大的变化范围(通常用焦距变化的倍数来衡量,例如4倍变焦就是指最大焦距为4倍)最小焦距)。在使用这类镜头时,可以通过变焦来改变成像倍率(在“大场景”和“局部特写”之间自由切换)。其适应性强,应用范围广泛。
如何实现变焦:在变焦过程中,光学系统中两组(或多组)镜片相互相对移动,以改变整个系统(镜片)的组合焦距,同时保证像面位置不变,使图像放大倍数发生变化而图像始终清晰。
它不同于单组移动对焦。单组移动对焦的目的是改变成像平面的方向(虽然也会造成镜头焦距的微小变化);而变焦的目的是改变镜头(通常是数码镜头)的焦距。变化的时代),它需要一个稳定的形象。
3、调焦技术
对于镜头来说,不同物距下目标图像的像距是不同的。对于需要观察的物体,其成像面不一定与相机的感光面重合。为了获得清晰的图像,需要调整成像面的位置,使其与感光面重合。这个过程称为聚焦。
(l) 整群运动
这种调焦方式是指在调节过程中整个镜头同时前后移动,运动像面也随之移动。当像平面与相机感光面重合时,图像最清晰。这种整体调焦方式并没有改变镜头的光学结构,镜头的焦距也没有改变。
(2)单组运动
还有一种调焦方法,就是调整镜头中的某一组镜片,使其像其他镜头一样前后移动,也可以平移移动像面,最终使像面与感光面重合。表面以实现清晰的图像。这种调焦方式改变了镜头的光学结构,镜头的焦距发生变化(通常变化不大)。
例如,前透镜组在像平面(也是CCD感光面位置)上对无限远的物体成像,后工作距离为L'。现在它想要对一个近处的物体成像,并且像平面位置在Image'上。为了获得清晰的图像,需要对其进行调整。角。
一种方法是使整个镜头组相对于CCD同时向前移动,使后工作距离扩大到L”,CCD感光面与像面重合,图像清晰。这种方法是全组移动对焦。
还有一种调焦方法:仅移动镜头组中的一颗(或几颗)单片镜片也可以达到调焦的目的,如下图所示。通过将第四透镜从位置A向前移动到A',对于近距离物体,成像面也返回到与CCD重合的位置,使得图像清晰。这种调焦方式称为单组移动调焦。
审稿人:李茜