工业镜头视场倍率焦距之间的关系

1、工业镜头的视场焦距之间的关系一、焦距的计算方法二、光学放大倍率的计算方法三、视场的计算方法四、视野表光学放2/3（宽度X长度X显示器放大1/2（宽度X长度X对显示器放大1/3（宽度X长度X显示器放大大倍率对角线）倍率角线）倍率对角线）倍率914914914xO.166x88x11O2.13.248x64x8O2.94.536x48x6O3.85.9xO.1447x63x792.94.534x46x574.O6.226x34x435.38.3xO.1641x55x693.45.23Ox4Ox5O4.67.123x3Ox386.19.5xO.1837x49x613.85.827x36x445.18

2、.O2Ox27x336.911O.7xO.233x44x554.26.524x32x4O5.78.918x24x3O7.611.9xO.322x29x376.39.716x21x278.613.412x16x2O11.417.8xO.417x22x288.412.912x16x2O11.417.89x12x1515.223.7xO.513x18x221O.516.214.322.319.129.7xO.611x15x1812.619.417.226.76x8x1O22.935.6xO.79x13x1614.722.62O.O31.226.741.5xO.759x12x1515.824.221.

3、533.428.644.5xO.88x11x1416.825.822.935.63O.547.4xO.918.929.125.74O.134.353.4x121.O32.328.644.538.159.3x1.531.548.542.966.857.289.Ox242.O64.657.289.O76.2119x2.552.580.871.511195.3148x363.096.985.8134114178x3.573.5113100156133208x484.0129114178152237x4.594.5145129200171267x5105162143223191297x61261941

4、72267229356x7147226200312267415x8168258229356305474x9189291257401343534x10210323286445381593x11231355315490419652x122523883435344577121、WD物距工作距离（Work Distance ,WD。2、FOV视场视野（Field ofView，FOV3、DOV景深（Depth ofField ）。4、Ho:视野的高度5、Hi:五、机器视觉中工业镜头的计算方式摄像机有效成像面的高度（Hi来代表传感器像面的大小）6、PMAG镜头的放大倍数7、f:镜头的焦距 8、LE:镜头

5、像平面的扩充距离要了解CCD尺寸，首先必须先认识在工程师眼中“1英吋”的定义是什么?业界通用的规范就是 1英吋CCD尺寸=长12.8mm X宽9.6mm =对角线为16mm之对应面积。透过“勾股定理” . 可得出该三角之三边比例为4 ：3：5;换句话说，我无须给你完整的面积参数，只要给你该三角形最长一边长度，你就可以透过简单的定理换算 回来。而且面积对角线长度就是 16 除以那个分母。有了固定单位的 CCD 尺寸就不难了解余下 CCD Size 比例定义了，例如 :)1/2 CCD 的对角线就是1的一半为8mm面积约为1/4 ;)1/4 CCD 的对角线就是1的1/4，即为4mm面积约为1/1

6、6。所以，得出这样的结论，就是1/2.5inch CCD 感光面积 1/1.8inch六、相机和镜头选择技巧1 、相机的主要参数 :感光面积SS 七、工业相机传感器尺寸大小：(Sensor Size ) 2、镜头的主要参数：焦1/4 :(3.2mmX2.4mm);1/3 :(4.8mmx 3.6mm);距 FL (Focal Length )最小物距 Dmin 1/2 :(6.4mmX 4.8mm);2/3 :(8.8mmx 6.6mm);minimum Focal Distance ) 3、其他参数T :(12.8mmX9.6mm);视野 FOV(Field of View )像素pixel

7、FOVmin=SS(Dmin/FL)如：SS=6.4mm, Dmin=8in , FL=12mmpixel=640*480 则:FOVmin=6.4 (8/12 )=4.23mm 4.23/640=0.007mm 如果精度要为 0.01mm， 1pixels=0.007mm0.01mm 结论: 可以达到设想的精度机器视觉工业镜头的相关专业术语详解机器视觉系统中，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

8、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、光学倍率上藝审与朋的吴乐曲丸率星梧成tt*屮与蔚体的比y a* HA光寧”伽用y事WC Mspiif icatiiion )监ffig倍率.磐釧珂=诛影.在W1S观BJtS示时的怡車 传磁S的尺寸与鉴a的尺寸的不同.便得捨率有所郢屈四、监视放大五、六、计算方法:例：VS-MS件10X镜头1/225.4 % 14”S(nin)=监视益倍車” CCD照相机，14 监视器上的成像1D= Jt44.5x0.1m m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

9、化。解析度表示了所能见到了 2点的间隔0.61X使用波长（入）/ NA=解析度（卩）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解像力1 mm中间可以看到黑白线的条数。单位（Ip ） /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、0/1 (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，要输入相机感应器尺寸。十、照相机MountC-mount: 1 diameter

10、 x 32 TPI: FB: 17.526mmCS-mount: 1 diameter x 32 TPI: FB: 12.526mmF-mount: FB:46.5mmM72-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。V） or （H来计算。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X有効画素数（成慷圈照相机视野r工炸距需0/1十三、景深景深

11、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）至U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 ux 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NA = NA x 放大率NA- NA 光学倍率対

12、于為eg 镜头 + NA-M/yjcL WA=1/2xl-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。二十一、景深(DOF)景深(Dep

13、 th of Field)可以用以下的计算式计算出来:景深=2 x Permissible COC x 实效F /光学倍率2 =允许误差值/ (NA x光学倍率)（使用的是 0.04mm的 Permissible COC）允诲不允许w中点苣点杓儘5們T便0 Ota的亘轻(陽僮用青的不同+ IKK也有所不同二十二、通风盘及解析度Airy Di sk oatternAiryDisk。Airy Disk的半径r可以通过以下的计算公式计算出来。这个值称为解析度。r=0.61 入 /NA Airy Disk的半径随波长改变而改变，波长越长，光越难集中于一点。例：NA0.07 的镜头 波長 550nm r

14、=0.61*0.55/0.07=4.8二十三、MTF及解析度MTF( Modulation Transfer Function)是指物体表面的浓淡变化，成像侧也被再现出来。Airy Disk 是指通过没有失真的镜头在将光集中一点时，实际上形成的是一个同心圆。这个同心圆就叫做间周波数是指1 mm勺距离浓淡变化的程度。表示镜头的成像性能，成像再现物体的对比度的程度。测试对比性能，用的是具有特定空间周波数的黑白间隔测试。空图1所示，黑白矩阵波，黑白的对比度为100%.这个对象被镜头摄影0%，后，成像的对比度的变化被定量化。基本上，不管什么镜头，都会出现对比度降低的情况。最终对比度降低至离K 油IninKII 立问同陀ft tpImax = Inin li*dx + Imin不能进行颜色的区别。L III MX-7低 A 演 ttlet,1劈成像侧的空间周波数的变化。典