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機器視覺工業(yè)鏡頭的專業(yè)術語及其計算的方法介紹

時間:2023-05-22 16:16:47來源:21ic電子網(wǎng)

導語:?機器視覺工業(yè)鏡頭是用于工業(yè)自動化領域中的機器視覺系統(tǒng)的核心部件之一。

  以下是機器視覺工業(yè)鏡頭的專業(yè)術語和計算方法:

  1. 焦距(Focal Length):指鏡頭的光心到成像平面的距離,通常用毫米(mm)表示。焦距越短,視場越大;焦距越長,視場越小。

  2. 孔徑(Aperture):指鏡頭的光圈大小,通常用F值表示。F值越小,光圈越大;F值越大,光圈越小。

  3. 畸變(Distortion):指鏡頭成像時由于光線經(jīng)過透鏡而產生的形變。常見的畸變有球面畸變和枕形畸變。

  4. 像差(Astigmatism):指由于透鏡形狀不完美而導致的成像失真。常見的像差有球面像差和枕形像差。

  5. 分辨率(Resolution):指鏡頭能夠分辨出的最小物體大小。分辨率越高,圖像越清晰。

  6. 光軸角(Angular DistANCE):指從一個光斑到另一個光斑的距離。光軸角越小,像場越均勻。通常用角度表示。在光學成像中,光軸角越小,像場越均勻。這是因為當光軸角變小時,光線經(jīng)過透鏡后會更加平行,從而使得成像的圖像更加清晰和均勻。

  7. 視場(Field of View, FOV):指在有限區(qū)域內能夠觀察到的物體范圍。在機器視覺中,視場通常指相機能夠捕捉到的視野范圍。FOV越大,視場越廣,能夠觀察到的物體范圍也就越大。這對于一些需要覆蓋大面積的場景非常重要,比如機器人巡檢、無人機拍攝等應用場景。

  8. 像素數(shù)(Pixel Count):指圖像中每個像素的數(shù)量。像素數(shù)越多,圖像越清晰。這是因為更多的像素可以提供更多的細節(jié)信息,從而使得圖像更加清晰和準確。但是過多的像素也會增加計算復雜度和存儲空間的需求。因此,在選擇相機分辨率時需要根據(jù)具體應用場景進行權衡。

  焦距是指從光心到成像平面的距離,它決定了圖像的視場大小。焦距越短,視場越大;焦距越長,視場越小。在機器視覺應用中,視場大小對于相機的定位和跟蹤非常重要。

  孔徑是指鏡頭的光圈大小,它決定了通過鏡頭進入相機的光線的數(shù)量?讖皆酱,進入相機的光線越多,進而提高了圖像的亮度和對比度。但是孔徑越大,則會減小景深,即只有焦點處的物體才能保持清晰,其他區(qū)域都會變得模糊。

  畸變、像差和分辨率也是影響圖像質量的重要因素;兪侵赣捎谕哥R形狀不完美而導致的成像失真,常見的畸變有球面畸變和枕形畸變。像差是指由于透鏡形狀不完美而導致的成像失真,常見的像差有球面像差和枕形像差。分辨率是指鏡頭能夠分辨出的最小物體大小,分辨率越高,圖像越清晰。

  計算方法:

  1. 焦距可以通過測量物距和像距來計算。公式為:f = (n-1) * u/d,其中f為焦距,n為透鏡數(shù)量,u為物距,d為像距。

  2. 孔徑可以通過測量光圈直徑來計算。公式為:F = A * tan(θ),其中F為孔徑,A為光圈直徑,θ為焦距與光圈直徑的夾角。

  3. 畸變可以通過測量成像平面上的像高和像寬來計算。公式為:δ = (1/2 * u^2 + 1/2 * v^2) / f^2,其中δ為畸變,u為物距,v為像距,f為焦距。

  4. 像差可以通過測量成像平面上不同位置處的像高和像寬來計算。公式為:δ' = (1/2 * u^2 + 1/2 * v^2) / f^2,其中δ'為像差,u為物距,v為像距,f為焦距。

  5. 視場可以通過測量成像平面上的像元數(shù)來計算。公式為:A = n * F * tan(θ),其中A為視場,n為像素數(shù),F(xiàn)為孔徑,θ為焦距與光圈直徑的夾角。

  6. 分辨率可以通過測量兩個相鄰像素之間的距離來計算。公式為:R = (d/Δx) - ((f/2)^2)/(δ^2),其中R為分辨率,d為兩個相鄰像素之間的距離,Δx為像素間距,f為焦距,δ為畸變。

  以上是機器視覺工業(yè)鏡頭的專業(yè)術語和計算方法。在實際應用中,需要根據(jù)具體場景選擇合適的鏡頭參數(shù)和算法來進行圖像處理和分析。

標簽: 機器視覺

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