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工业相机与镜头分辨率匹配关系

发布日期:2019-04-01 19:02:17 作者: 点击:

镜头的成像质量有它自己的一系列衡量指标,一般来说,相机的成像质量要和镜头的成像质量相对应,差异不能太大。镜头再好,机身传感器的分辨率上不去,其优质的取景能力也表现不出来; 机身画幅和分辨率再高,镜头画质不给力,也捕获不到优秀的画质。

一般在对工业相机与镜头选型时,在分辨率匹配方面,为了方便记忆镜头与相机的匹配关系,人们常采用对应相机的分辨率来命名镜头。这种命名方式其实并不科学,同时给新接触视觉系统的人带来了很多误解,经常会机械的套用百万像素分辨率相机对应百万像素镜头,二百万像分辨率相机对应二百万像素镜头,而五百万像素分辨率相机则对应五百万像素镜头。其实镜头与相机对应的并不是相机自身的像素分辨率(像素数),而是各自的极限空间分辨率(即传递函数MTF对应的空间截止频率)。


注:镜头的分辨率指1mm内可以分辨的黑白对数,镜头的性能主要靠MTF曲线来判断,越是平缓变化的曲线性能越好




镜头的选型实例(已定相机选择镜头)


1、已知客户观察范围为30mm*30mm,工作距离为100mm,CCD尺寸为1/3',那么需要多少焦距的镜头


计算方法:


1/3'=3.6mm(垂直) 芯片垂直方向的大小


f=(100*3.6)/30 相距


焦距计算公式.jpg


焦距计算公式




2、已知客户要求的系统分辨率为0.06mm,像元大小为4.7um,工作距离大于100mm,光源采用白色LED灯,那么需要多少焦距的镜头。


计算方法:


1)客户如果没有变焦要求,选择定焦镜头就可以


2)如果带有测量功能的尽量用畸变小的镜头或者远心镜头


3)焦距计算


成像放大倍率M=4.7/(0.06*1000)


f=L*M/(M+1)                      


注意:镜头的成像像面要大于等于CCD尺寸,镜头的接口和相机配合


 


相机的具体选型实例(已定镜头选择相机)


已知客户的镜头的尺寸是1/3,接口是CS接口,视野大小为12*10mm要求精度为0.02mm,则应该选用多大分辨率相机?


计算方法:


(12/0.02)*(10/0.02)=30万像素,但是如果是缺陷检测通常不会只用一个像素表示一个精度,而是乘以3-4倍,即30*4=120万像素。最低不少于120万像素。




附工业相机传感器尺寸大小


1/4″:(3.2mm×2.4mm);


1/3″:(4.8mm×3.6mm);


1/2″:(6.4mm×4.8mm);


2/3″:(8.8×6.6mm);


1″:(12.8mm×9.6mm) 


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