视觉系统光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其作用就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件,对成像质量有着关键性的作用,它对成像质量的几个主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、还原度及视角。镜头不仅种类繁多,而且质量差异也非常大,但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够,导致无法得到理想的图像,甚至导致系统开发失败,因此,视觉系统光学镜头的选型也是至关重要的。

视觉系统光学镜头参数选型:

1.高影像分辨率

图像分辨率一般以量化图像传感器既有空间频率对比度的CTF (对比传递函数)衡量,单位为lp/mm(每毫米线耦数)。大部分机器视觉集成器往往只是集合了大量廉价的低像素、低分辨率镜头,而后只能生成模糊的影像。而采用AFT远心镜头,即使是配合小像素图像传感器(如5.5百万像素, 2/3"),也能生成高分辨率图像。

2.近乎零失真度

畸变系数即实物大小与图像传感器成像大小的差异百分比。普通机器镜头通常有高于1~2%的畸变,可能严重影响测量时的精确水平。相比之下,远心镜头通过严格的加工制造和质量检验,将此误差严格控制在0.1%以下。

3.无视觉误差

在计量学应用中进行精密线性测量时,经常需要从物体标准正面(完全不包括侧面)观测。此外,许多机械零件并无法精确放置,测量时间距也在不断地变化。而软件工程师却需要能精确反映实物的图像。远心镜头可以完美解决以上困惑:因为入射光瞳可位于无穷远处,成像时只会接收平行光轴的主射线。

4.视角

视角顾名思义就是视线的角度,也就是视觉系统光学镜头能看多“宽”。

这些参数之间都是相互关联的,视觉系统光学镜头的关系是:(1)焦距越小,视角越大;(2)工作距离越短,视野越大。对于普通的镜头来说,选择原则是:工作距离越近越好,镜头的畸变越小越好,视野越大越好。

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