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工业镜头的种类及其特点

发布时间:2023-01-12 17:29:26 最后更新:2023-02-07 09:44:41 浏览次数:914

01 

镜头的基本原理

       在搭建图像处理环境中我们时常需要收集目标物体反射的光,通过相机得到高质量的图像。那么这个收集光线的装置就是镜头。他的基本成像原理如下图:



       光通过凸透镜时会有什么特性?

1

平行于光轴的光发生折射后,经过焦点。

2

通过凸透镜中心的光将保持原来的方向行进。

3

通过焦点进入凸透镜的光折射后平行于光轴行进。


       凸透镜成像规律是物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像可分为缩小、等大以及放大三种,对于光有会聚的作用,是一种光学定律,能够在光屏上呈现的像称为实像。当使用CCD进行拍摄观察时,就可以在CCD靶面映射出实像。

 

02

常用镜头的种类

 

 

CCTV镜头

       又称C接装工业镜头,是目前在机器视觉系统中使用广泛的工业镜头,具有重量轻,体积小,价廉,品种多等优点,它的接口罗纹参数:公称直径=1″,螺距:32牙。C安装的一种变化接口称CS-mount,它和C-MOUNT的区别仅仅在于工业镜头的定位面到图像传感器光敏面的距离不同。C-MOUNT是17.5mm,而CS-mount是12.5mm,它们之间相差5mm,市面上的工业镜头产品如ZML系列小型变倍缩放工业镜头,全部采用标准C接口。
       CS-MOUNT接口是为新的CCD而设计的,随着CCD的发展,集成度越来越高,相同分辨率的光敏阵列更小了,为此CS-MOUNT更适应有效光敏传感器尺寸更小的工业摄像机。具有CS接口的工业摄像机,可以与C和CS型接口连接,但C按装工业镜头需加装一个接圈;具有C接口的工业摄像机只能与C按装工业镜头连接,而不能与CS按装工业镜头连接,否则不但不能获得良好聚焦,还有可能损坏CCD靶面。




 

远心镜头

       远心镜头(Telecentric lens),是为纠正传统镜头视差而设计,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会变化,简单的说这种镜头拍出来的图像没有近大远小关系。远心镜头又分为物方远心镜头、像方远心镜头和双侧远心镜头。

       1).物方远心光路是将孔径光阑放置在光学系统的像方焦平面上,物方主光线平行于光轴主光线的会聚中心位于物方无限远,称之为:物方远心光路。其作用为:可以消除物方由于调焦不准确带来的,读数误差。



 

       2).像方远心光路是将孔径光阑放置在光学系统的物方焦平面上,像方主光线平行于光轴主光线的会聚中心位于像方无限远,称之为:像方远心光路。其作用为:可以消除像方调焦不准引入的测量误差。



       3).双侧远心镜头兼于上面两种远心镜头的优点。在工业图像处理中,一般只使用物方远心镜头。偶尔也有使用两侧远心镜头的,(当然价格更高)。而在工业图像处理/机器视觉这个领域里,像方远心镜头一般来说不会起作用的,因此这个行业基本是不用它的。




普通镜头优点:成本低,实用,用途广。

普通镜头缺点:放大倍率会有变化,有视差。

普通镜头应用:大物体成像。

远心镜头的优点:放大倍数恒定,不随景深变化而变化,无视差。

远心镜头的缺点:成本高,尺寸大,重量重。

远心镜头的应用:度量衡方面,基于CCD方面的测量,微晶学。

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