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機器視覺工程師應該了解的16個工業鏡頭專業術語
機器視覺工程師應該了解的16個工業鏡頭專業術語

機器視覺目前已成為實現工業自動化和智能化的核心關鍵點之一,科技發展日新月異,機器視覺行業伴隨制造業的強勢崛起,受到各行業的廣泛關注和充分的工業應用,下面小編給大家介紹一些常見的機器視覺工業鏡頭的相關專業術語。一、遠心光學系統指主光線平行于鏡頭光學軸的光學系統。而光從物體朝向鏡頭發出,與光學軸保持平行

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機器視覺目前已成為實現工業自動化和智能化的核心關鍵點之一,科技發展日新月異,機器視覺行業伴隨制造業的強勢崛起,受到各行業的廣泛關注和充分的工業應用,下面小編給大家介紹一些常見的機器視覺工業鏡頭的相關專業術語。
一、遠心光學系統
指主光線平行于鏡頭光軸的光學系統。而光從物體朝向鏡頭發出,與光學軸保持平行,甚至在軸外同樣如此,則稱為物體側遠心光學系統。光從鏡頭朝向影像,與與光學軸保持平行,甚至在軸外同樣如此,則稱為影像側遠心光學系統。
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二、遠心鏡頭
遠心鏡頭指主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側的遠心,成像側的遠心,兩側的遠心行頭等方式。
通常的鏡頭
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主光線與鏡頭光軸有角度,因此工件上下移動時,像的大小有變化。
兩方遠心境頭
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主物方,像方均為主光線與光軸平行,光圈可變,可以得到高的景深,比物方遠心境頭更能得到穩定的像,最適合于測量用圖像處理光學系統,但是大型化成本高。
物方遠心境頭
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只是物方主光線與鏡頭主軸平行,工件上下變化,圖像的大小基本不會變化,使用同軸落射照明時的必要條件,小型化亦可對應。
像方遠心境頭
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只是像方主光線與鏡頭光軸平行,相機側即使有安裝個體差,也可以吸收攝影倍率的變化,用于色偏移補償,攝像機本應都采用這種鏡頭。
三、遠心光學系統的特色
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優點:更小的尺寸。減少鏡頭數量,可降低成本。
缺點:上下移動物體表面時,會改變物體尺寸或位置。
優點:上下移動物體表面時,不會改變物體尺寸或位置。使用同軸照明時??墒褂酶〉某叽?。
缺點:未使用同軸照明時,大于標準鏡頭的尺寸。
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優點:與MML相似,但鏡頭凸緣后端的尺寸出現極大差異時,會改善精確度。
缺點:與MML相似,但成本比MML更高。
四、遠心
Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小,Telecentricity越高。Telecentricity有各種不同的用途,在鏡頭使用前,把握Telecentricity很重要。遠心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行,Telecentricity不好,遠心鏡頭的使用效果就不好;Telecentricity可以用下圖進行簡單的確認。
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五、分辨率(μm)
光學系能力的尺度,表示黑白格狀圖案通過鏡頭觀察時,1mm中可以分辨觀察到黑白條紋的最多對數。分辨率為兩點間在無法識別前,能靠近的最近距離測量值,例如1μm的分辨率代表兩點間在無法識別前,能靠近的最近距離為1μm。以下為根據鏡頭的無相差光衍射情況計算理論分辨率的公式。
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六、分辨力(Lines/mm)
分辯力指黑白網線圖鏡頭里影像內1mm面積,可識別的黑白兩色條紋數。分辨力的單位為線條/mm,例如100線條/mm代表可識別黑白間距1/100mm(10μm)。黑白線條的寬度為1/200mm(5μm)。
七、水平TV分辨率(TV線條)
寬度里的黑白水平線總條數,相當于電視機屏幕垂直高度的高度值。屏幕的垂直與水平長度比率通常為3:4,因此水平寬度里的總條數為3/4。電視機水平分辨率為240TV條線,電視機屏幕水平寬度的總條數為320條線。測量鏡頭的分辨率時,一組黑色與白色線條應視為一條線,但是在電視機分辨率線條方面,一組視為2TV線條。
八、失真(%)
失真為光學軸外的直型物體,呈現曲線時的鏡頭像差。鏡頭失真也稱為鏡頭畸變,即光學透鏡固有的透視失真的總稱,可分為枕形失真和桶形失真,直線朝向中心的失真情況為枕形失真(Pincushion Distortion),向外擴張的失真稱為桶形失真(Barrel Distortion)。如下圖示:
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九、TV失真(%)
TV屏幕上的影像失真。數值越接近零,牲能越高。
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十、電視失真
實際邊長的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。
十一、孔徑效率邊際光量(%)
孔徑效率為使用鏡頭拍攝均勻亮度的物體時,成像盤光學軸與四周區域之間的亮度差異,單位為百分比(%),假設中央亮度為100,為鏡頭的光學特征之一。
十二、遮蔽(%)
遮蔽為使用鏡頭與CCD-TV鏡頭拍攝均勻亮度的物體時,電視機屏幕中央與邊緣之間的亮度差異,單位為百分比(%)。通常使用受光組件與CCD組件的功率比計算此百分比。遮蔽意指鏡頭與TV鏡頭的整體表現,可使用遠心光學系統以縮小遮蔽的情況。
十三、色差
在鏡頭光學統中,形成影像的位置與影像放大倍率隨光線波長的不同而不同。不同波長的光線有不同的顏色,這叫做色彩失真。光學軸上的失真叫做色彩失真。放大倍率的差異則叫做放大倍率色彩失真。
十四、工作距離(WD)(mm)
工作距離指鏡頭第一個工作面到被測物體的距離。
十五、物像間距離O/I(Object to Imager)
OI指物體到結像平面的距離。
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十六、焦距f(mm)后焦距/前焦距
焦距為光學系統的主光點到焦點的距離。從最后一片鏡頭的頂點到后焦點的距離,為后焦距。從第一片鏡頭的頂點到前焦點的距離,為前焦距。


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