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1. 相机基础知识按感光器件类型可分为2大类,CCD器件和CMOS器件
按用处分类可分为视觉相机和安防监控相机两大类
按感光单元排列方法分为线阵扫描相机和面阵扫描相机
按彩色形成方式:
2: 镜头基础知识镜头外形 机器视觉常用定焦镜头,并且都是手动调整光圈,一般不允许自动调整光圈,镜头上有调焦和调光圈两个环,为了防止误碰动 ,工业镜头的两个环都有锁定螺丝。 注意调焦环不是用来调整焦距,而是调整像距,保证清晰图像落在焦平面上 常用镜头参数:焦距 焦距是镜头最常用的参数,我们包装检测系列产品中使用的镜头有3.5mm,4mm,6mm,8mm,12mm等多种规格(1/3”CCD的标准镜头为8mm)。 除杂系列产品一般都使用28mm的广角镜头(线扫描相机的标准镜头大概是40mm左右)。 焦距越小的镜头越不好做,价格越高,边缘变形等问题越大,所以尽量选用标准镜头,性价比最高 常用镜头参数:光圈
光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置 光圈f值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径 根据公式,光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多 ,每级光圈一般以倍数递增,例如f8调整到f5.6 ,进光量多一倍
光圈越小,景深越大 增加景深的问题 在我们的产品里,往往要求加大景深,例如除杂机里,烟叶不完全在同一个平面上,只有加大景深才能让不同距离上的烟叶都清晰。 加大景深只有通过缩小光圈来实现,而缩小光圈同时会导致图像变暗,这就要求照明亮度要提高
常用镜头参数:分辨率 镜头分辩率指的是在像平面处1毫米内能分辨开的黑白相间的线条对数,单位是“ 线对 / 毫米”。 条包检测器上用computar MP0814-MP镜头,是百万象素级的镜头,分辨率为100线对/mm,这个分辨率较高。其实除了视觉测量,其实我们的产品一般都不用这么高的分辨率 CCD的芯片的分辨率越高,要求的镜头的分辨率也越高
常用镜头参数:变形率 变形率的定义: 两张底片比较,一张是该镜头拍的底片(底片1),另一张是无变形的标准底片(底片2),两张底片的取景相同,中心严格一致,先在底片1上确定一点到底片中心点的距离(距离1),然后在底片2上找到对应的该点,并度量该点到中心点的距离(距离2),然后:(距离1 - 距离2) / 距离2 *100% 所有的镜头都存在有变形的现象,可以用一个网格线模板进行测试,一般情况下,越是焦距短的镜头,越是变形率大 变形率小于2%都是不错的镜头。 C接口和CS接口
C接口:镜头基准面到焦平面(也就是CCD靶面)为17.526mm CS接口:镜头基准面到焦平面(也就是CCD靶面)为12.5mm 注意:机械设计如何确定焦平面(也就是CCD靶面),一般就是从相机镜头接口往后量12.5mm或者17.526mm(根据相机接口类型定) 3: 光路计算CCD成像基础共式
CCD光路计算规律 在我们的计算中, 一般有如下规律
视场角和镜头中心点 视角 = 2 arctag(CCD靶面尺寸/2V) 由于V近似等于f, 所以视角近似等于2arctag(CCD靶面尺寸/2f) 镜头中心的位置大致就在靶面向前f的距离上
视场角的进一步知识 视角与镜头、CCD尺寸均相关, 对于1/3寸CCD的视角
标准镜头是指和人眼有效视角差不多的镜头(大约30度),1/3英寸CCD的标准镜头是8mm,1/2英寸CCD的标准镜头是12mm。 以前35mm胶卷的照相机标准镜头是50mm,除杂机用的线阵相机标准镜头大致为40mm,标准镜头比较容易制造,性价比也比较高。
光路作图步骤1
光路作图步骤2
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