优化您的高性能机器视觉相机 ; 它需要与适当的镜头匹配。 我们专注于相机,但从我们多年的经验可以提供一些基本的镜头选择。提供的细节和示例只是一个简单的概述 - 请联系我们任何复杂的问题。
我们可以将机器视觉镜头分为两个非官方的大类:
1. 镜头的视野(图像大小)比相机传感器的尺寸大得多
2. 视野范围较小或接近相机传感器尺寸的镜头。
当视野(图像尺寸)远大于相机传感器尺寸时
对于这种情况下的应用,视场(FOV)的范围从20-30毫米到100米(室外应用)。用于这些应用的镜头具有固定焦距或可变焦距。
在选择过程中有三个重要的因素:
1. 视野
2. 工作距离
3. 相机的传感器尺寸
所采集图像的放大倍数=(相机的传感器尺寸)/(视场)
为了估算您的应用所需的焦距:
焦距=(放大倍数)*(工作距离)/(1 +放大率)
例如:
Adimec Opal-2000相机的传感器尺寸为2/3“。如果一个应用需要摄像头看50mm(水平)的FOV和200mm的工作距离,通过使用前面提到的公式,我们应该能够估算出适用于这种应用的镜头。
FOV = 50mm
传感器尺寸= 8.8mm(基于2/3“传感器尺寸)
工作距离= 200mm
放大倍数= 0.176
预计焦距= 29.93mm
镜头进入一定的焦距,在这种情况下你将无法找到29.93mm的镜头。这里基本上有3个选项可用:
1. 选择一个25mm的镜头,以牺牲分辨率为代价,为您的应用提供更大的视野。
2. 通过选择一个35mm的镜头来增加你的工作距离(将你的相机和镜头远离你正在看的物体的距离增加)。
3. 选择一个25毫米的镜头,并添加一个扩展环。 (计算并选择正确的扩展环是另一个考虑因素)。
当视野较小或接近相机传感器尺寸时
这些镜头的放大倍数约为图像传感器的0.01倍到几百倍。大多数这样的应用使用远心镜头,并且这些镜头提供低失真和接近精确的图像复制。远心镜头很少或从未用于大视场应用,这是因为为了获得低失真,物理镜头必须与您所看到的图像一样大。这些镜头根据放大倍率(图像尺寸/传感器尺寸)指定,工作距离通常由镜头制造商严格固定。要确定一个合适的镜头,计算适当的放大率,并选择最符合您的要求的放大率。
其他注意事项
在这两种情况下,购买满足计算的最便宜的镜头仍然不是一个简单的答案。如果你这样做,你可能会对由此产生的锐利感到失望。现在,您需要将分辨率与图像传感器/相机的质量相匹配 。每台相机都有一定的像素间距。在Adimec蛋白石系列的情况下,它是5.5微米每像素。 调制传递函数表示镜头解析能力(每毫米能够成像细节)。这主要表示为每毫米给定线对的通过透镜的光线量。
对于5,5um像素,每mm有90对线(1 /(2 * 5,5um)是每mm线对数),因此这是您获得最佳清晰度所需的最小(和最大)数。更多的Lp / mm毫无用处,传感器无法“看见”它 - 它只是为镜头增加了很多钱。
如果您的镜头可以做的比90lp / mm好,您需要在镜头和传感器之间放置一个光学低通滤镜来限制镜头。这样你就不会在图像中看到锯齿/波纹效果。
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