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CCD工业相机、镜头倍率及相关参数计算方法

发布时间:2022-09-21 00:55:08 来源:万博官网体育手机版注册 作者:万博下载官网平台

内容简介:  随着自动化的日益剧增,CCD相机、镜头倍率被提上日程,许多小伙伴们开始被客户问到这个问题,大部分无法很好的回答客户的问题,形成CCD相机、镜头倍率如神一般的存在。相信很多小伙伴们都查阅了各大网站和资料,看起来算法很麻烦的样子。可能是基于这个英寸转换问题和对自动化领域相对陌生的原因吧。今天,测量攻城狮挤出一点时间和大家分享一下CCD相机、镜头倍率的算法,让大家都可以说出个一二。  如上图,假设靶面尺寸是1/4”型号,则靶面对角线mm,目镜镜头光学放大倍率是0.5X,显示器尺寸为14英寸.  首先,要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨...
  • 产品介绍

  随着自动化的日益剧增,CCD相机、镜头倍率被提上日程,许多小伙伴们开始被客户问到这个问题,大部分无法很好的回答客户的问题,形成CCD相机、镜头倍率如神一般的存在。相信很多小伙伴们都查阅了各大网站和资料,看起来算法很麻烦的样子。可能是基于这个英寸转换问题和对自动化领域相对陌生的原因吧。今天,测量攻城狮挤出一点时间和大家分享一下CCD相机、镜头倍率的算法,让大家都可以说出个一二。

  如上图,假设靶面尺寸是1/4”型号,则靶面对角线mm,目镜镜头光学放大倍率是0.5X,显示器尺寸为14英寸.

  首先,要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。打比方是2/3 工业相机,C接口,500万像素;那么我们可以先确定需要的工业镜头是C接口,最少支持2/3, 500万像素以上。

  其次,确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD),然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。其计算公式为:

  打比方视野是100*100mm, WD是500mm,先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下,市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。再结合相机靶面的大小来确定是哪个型号,工业镜头的焦距越小,视场角就越大,视野也就相应的更大。

  如果靶面为2/3 可以选择35mm焦距的工业镜头;靶面1/2 则需要25mm焦距的工业镜头,或者更小,以此类推。

  镜头的成像质量有它自己的一系列衡量指标,一般来说,相机的成像质量要和镜头的成像质量相对应,差异不能太大。镜头再好,机身传感器的分辨率上不去,其优质的取景能力也表现不出来; 机身画幅和分辨率再高,镜头画质不给力,也捕获不到优秀的画质。

  一般在对工业相机与镜头选型时,在分辨率匹配方面,为了方便记忆镜头与相机的匹配关系,人们常采用对应相机的分辨率来命名镜头。这种命名方式其实并不科学,同时给新接触视觉系统的人带来了很多误解,经常会机械的套用百万像素分辨率相机对应百万像素镜头,200万像素分辨率相机对应200万像素镜头,而500万像素分辨率相机则对应500像素镜头。其实镜头与相机对应的并不是相机自身的像素分辨率(像素数),而是各自的极限空间分辨率(即传递函数MTF(MODULATION Transfer Function)对应的空间截止频率)。

  (注:镜头的分辨率指1mm内可以分辨的黑白对数,镜头的性能主要靠MTF曲线来判断,越是平缓变化的曲线性能越好)

  已知客户的镜头的尺寸是1/3,接口是CS接口,视野大小为12*10mm要求精度为0.02mm,则应该选用多大分辨率相机?

  (12/0.02)*(10/0.02)=30万像素,但是如果是缺陷检测通常不会只用一个像素表示一个精度,而是乘以3-4倍,即30*4=120万像素。最低不少于120万像素。

  已知客户要求的系统分辨率为0.06mm,像元(相机像素尺寸)大小为4.7um,工作距离大于100mm,光源采用白色LED灯,那么需要多少焦距的镜头?

  以上为CCD相机及镜头的简单介绍,要完全理解CCD,还需要去研究数值孔径NA和F#,相机的精度(分辨率(像元)、镜头的精度(分辨率(艾利斑)、线阵相机、面阵相机、远心镜头、景深等知识。在此仅介绍光学倍率、焦距等计算及相关名词的解释。

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