放大鏡頭(Enlarger lens)供作放大時(shí)使用,系適于近距離經(jīng)過補(bǔ)償?shù)溺R頭,多為F:3.5—4.5。由于裝到萊卡相機(jī)用的較多,用接圈裝到皮腔上以擴(kuò)大應(yīng)用途徑。為了短鏡筒頭考慮,用75—105毫米鏡頭裝到皮腔上,可做到自無限遠(yuǎn)到等倍大小的攝影,過去相當(dāng)多地用于生態(tài)攝影。

外文名

Enlarger lens

適用

萊卡相機(jī)

性質(zhì)

近距離經(jīng)過補(bǔ)償?shù)溺R頭

應(yīng)用

生態(tài)攝影

機(jī)器視覺鏡頭

光學(xué)放大率

影像太小相對于物體的放大率

放大鏡頭

β=y’/y

=b/a

=NA/NA’

=機(jī)器視覺相機(jī)元素尺寸/視場實(shí)際尺寸

電子放大率

電子放大率是用相機(jī)拍照成像在CCD上的像呈現(xiàn)在顯示器的放大倍數(shù)

顯示器放大率

顯示器放大率是被拍物體通過機(jī)器視覺鏡頭成像顯示在顯示器上的放大倍數(shù)

顯示器放大率=(光學(xué)放大率)×(電子放大率)

例子:光學(xué)放大率=0. 2X, CCD大小1/2(對角線長8mm),顯示器14〃

電子放大率=14×25.4/8=44.45(倍)

顯示器放大率=0.2×44.45=8.89(倍) (1寸=25.4mm)

視場

視場是機(jī)器視覺鏡頭與機(jī)器視覺相機(jī)連接時(shí)物體可被看見的范圍大小

視場的大小是:(CCD格式大?。?(光學(xué)放大率)

例子:光學(xué)放大率=0.2X,CCD1/2〃(4.8mm長,6.4mm寬)

視場大?。洪L=4.8/0.2=24(mm)

寬=6.4/0.2=32(mm)

術(shù)語

(1)WD物距工作距離(Work Distance,WD)。

(2)FOV視場視野(Field of View,F(xiàn)OV)

(3)DOV景深(Depth of Field)。

(4)Ho:視野的高度

(5)Hi:攝像機(jī)有效成像面的高度(Hi來代表傳感器像面的大小)

(6)PMAG:鏡頭的放大倍數(shù)

(7)f:鏡頭的焦距

(8)LE:鏡頭像平面的擴(kuò)充距離

搭配技巧

常規(guī)知識

1、相機(jī)的主要參數(shù):

感光面積SS(Sensor Size)

2、機(jī)器視覺鏡頭的主要參數(shù):

焦距FL(Focal Length)

最小物距Dmin(minimum Focal Distance)

3、其他參數(shù):

視野FOV(Field of View)

像素pixel

FOVmin=SS(Dmin/FL)

如:SS=6.4mm,Dmin=8in,F(xiàn)L=12mm pixel=640*480

則:FOVmin=6.4(8/12)=4.23mm 4.23/640=0.007mm

如果精度要求為0.01mm,1pixels=0.007mm<0.01mm

結(jié)論:可以達(dá)到設(shè)想的精度

選型指南

機(jī)器視覺鏡頭的選用應(yīng)考慮一下幾點(diǎn):

1)鏡頭尺寸應(yīng)等于或大于攝像機(jī)成像面尺寸。例如:1/3″相機(jī)機(jī)可選1/3″~1″整個(gè)范圍內(nèi)的鏡頭,但水平視角的大小都是一樣的。只是使用大于1/3″的鏡頭能夠更多地利用成形,更精確了鏡頭中心光路,所以可提高圖像質(zhì)量和分辨率。

2)選用合適的鏡頭焦距。焦距越大,監(jiān)看距離越遠(yuǎn),水平視角越小,監(jiān)視范圍越窄;焦距越小,監(jiān)看距離越近,水平視角越大,監(jiān)視范圍越寬。鏡頭焦距可按照以下公式估算。

f=A×L/H

(f--鏡頭焦距;A--攝像機(jī)CCD垂向尺寸;L--被攝物體到鏡頭距離;H--被攝物體高度)

格式 1英寸 2/3英寸 1/2英寸 1/3英寸 1/4英寸

CCD垂向尺寸 9.6㎜ 6.6㎜ 4.8㎜ 3.6㎜ 2.7㎜

3)考慮環(huán)境光線的變化,光線對圖像的采集效果起著十分重要的作用。一般來說,對于機(jī)器視覺系統(tǒng)環(huán)境,我們選用手動光圈鏡頭,將光圈手調(diào)到一個(gè)比較理想的數(shù)值后就可不動了。

4)考慮最佳視場范圍。因?yàn)殓R頭焦距和水平視角成反比,因此既想看得遠(yuǎn),又想看得寬闊和清晰,這是無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)焦距的鏡頭都只能在一定范圍內(nèi)達(dá)到最佳的監(jiān)看效果,所以如果監(jiān)看的距離較遠(yuǎn)且范圍較大,最好是增加攝像機(jī)的數(shù)量,或采用電動變焦鏡頭配合云臺安裝。

5)鏡頭接口與攝像機(jī)接口要一致。現(xiàn)在的攝像機(jī)和鏡頭通常都是CS型接口,CS型攝像機(jī)可以和CS型、C型鏡頭配接,但和C型鏡頭接配時(shí),必須在鏡頭和攝像機(jī)之間加接配環(huán),否則可能碰壞CCD成像面的保護(hù)玻璃,造成CCD攝像機(jī)的損壞。C型攝像機(jī)不能和CS型鏡頭配接。

應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)檢測、工業(yè)測量、工業(yè)監(jiān)控、儀器儀表、顯微成像、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。