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視覺系統光學鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,其作用就是光學成像。鏡頭是機器視覺系統中的重要組件,對成像質量有著關鍵性的作用,它對成像質量的幾個主要指標都有影響,包括:分辨率、對比度、還原度及視角。鏡頭不僅種類繁多,而且質量差異也非常大,但一般用戶在進行系統設計時往往對鏡頭的選擇重視不夠,導致無法得到理想的圖像,甚至導致系統開發失敗,因此,視覺系統光學鏡頭的選型也是至關重要的。

視覺系統光學鏡頭參數選型:

1.高影像分辨率

圖像分辨率一般以量化圖像傳感器既有空間頻率對比度的CTF (對比傳遞函數)衡量,單位為lp/mm(每毫米線耦數)。大部分機器視覺集成器往往只是集合了大量廉價的低像素、低分辨率鏡頭,而后只能生成模糊的影像。而采用AFT遠心鏡頭,即使是配合小像素圖像傳感器(如5.5百萬像素, 2/3"),也能生成高分辨率圖像。

2.近乎零失真度

畸變系數即實物大小與圖像傳感器成像大小的差異百分比。普通機器鏡頭通常有高于1~2%的畸變,可能嚴重影響測量時的精確水平。相比之下,遠心鏡頭通過嚴格的加工制造和質量檢驗,將此誤差嚴格控制在0.1%以下。

3.無視覺誤差

在計量學應用中進行精密線性測量時,經常需要從物體標準正面(完全不包括側面)觀測。此外,許多機械零件并無法精確放置,測量時間距也在不斷地變化。而軟件工程師卻需要能精確反映實物的圖像。遠心鏡頭可以完美解決以上困惑:因為入射光瞳可位于無窮遠處,成像時只會接收平行光軸的主射線。

4.視角

視角顧名思義就是視線的角度,也就是視覺系統光學鏡頭能看多“寬”。

這些參數之間都是相互關聯的,視覺系統光學鏡頭的關系是:(1)焦距越小,視角越大;(2)工作距離越短,視野越大。對于普通的鏡頭來說,選擇原則是:工作距離越近越好,鏡頭的畸變越小越好,視野越大越好。

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