光學鏡頭是機器視覺(jiào)係統中必不可少的部件,直接(jiē)影響成像質量的優劣,影響算法的實現(xiàn)和效果。光學鏡頭從焦(jiāo)距上可分為短(duǎn)焦鏡頭、中(zhōng)焦鏡頭,長焦(jiāo)鏡頭;從視(shì)場(chǎng)大小分有廣角、標準(zhǔn),遠攝鏡頭;結構上分有固定(dìng)光圈定焦鏡(jìng)頭,手動光圈定焦鏡頭,自(zì)動光圈(quān)定焦(jiāo)鏡頭(tóu),手動變焦鏡頭、自動變焦鏡頭,自動光圈電動(dòng)變焦鏡頭,電動三可變(光圈、焦距、聚焦均可變)鏡頭等。

固定光圈定焦鏡頭

簡單:鏡頭隻(zhī)有(yǒu)一個可以手動調整的對(duì)焦調整環,左右旋轉(zhuǎn)該(gāi)環可使成像在 CCD靶(bǎ)麵上的圖像最清晰;沒有光圈調整環,光圈不能調整,進入鏡頭的光通量不能通過改變鏡頭因素而改變,隻(zhī)能(néng)通過改變視場的光照度來調整。結構簡單,價格便宜。
手(shǒu)動光圈(quān)定焦鏡頭
手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調整環,光圈範圍一般從F1.2或F1.4到全關閉,能(néng)方便地適應被(bèi)被攝現場地光照度,光圈調整(zhěng)是通過手動人為進行的。光照(zhào)度比較均勻,價格較便宜。
自動(dòng)光圈定焦鏡頭
在手動光圈定(dìng)焦鏡頭(tóu)的光圈(quān)調整環上增加一個齒輪合傳動的微型電機,並從驅動電(diàn)路(lù)引出 3或4芯屏蔽線(xiàn),接到攝像機自動光圈接口座上。當進(jìn)入鏡頭的光通量變化時,攝像機 CCD 靶麵產生(shēng)的電荷發生(shēng)相(xiàng)應的變化,從而(ér)使視頻(pín)信號電平發生變化(huà),產生一個控製信號,傳給自動光圈鏡頭,從而使鏡頭內的電機做相應的正向或反向轉動,完成調整大小的任務。
手動光圈變焦(jiāo)鏡頭
焦距可(kě)變的,有(yǒu)一個焦距調整環,可(kě)以在一定範圍內調整鏡頭的(de)焦(jiāo)距,其可變比一般為2 ~3倍,焦距一般為3.6~8mm。實際應用中,可通過手動(dòng)調節鏡頭的變焦環,可以方便地選擇被監視地市場的市場角。但是當攝像機安裝位置固定下以後,在頻繁地手動調整變焦是很不方便的。因此,工程完工後,手動變焦鏡頭的焦距一般很少調整。僅起(qǐ)定焦鏡頭的作用。
自動光圈電動變焦鏡頭
與自動光圈定焦鏡頭相比增加(jiā)了兩個微型電機,其中一個

光(guāng)學鏡頭(tóu)實(shí)例

電機與鏡頭的變焦環合,當其轉動時可以(yǐ)控製鏡頭的焦距(jù);另一電機與鏡(jìng)頭(tóu)的對焦環合,當其受控轉動時可完成鏡頭的對焦。但是由(yóu)於增加了兩個電機且鏡片組數增多,鏡頭的體積也相應增大。

電動三可變鏡頭
與自動光圈電動變焦鏡頭(tóu)相比,隻是將對光圈調(diào)整電機的控製由自動控製改為由控製器來手(shǒu)動控製。

按焦距

(約(yuē)50度左右),廣(guǎng)角鏡頭和特(tè)廣角鏡頭(100-120度)
標準鏡頭
視角約50度,也是人單(dān)眼在頭和眼不轉動的情況下所能看到的視角,所以又稱為標準鏡頭。5mm相機的(de)標(biāo)準鏡頭的焦距多為(wéi)40mm,50mm或55mm。120相機的標準鏡頭焦距多為80mm或75mm。CCD芯片越(yuè)大則標準鏡頭的焦距越長。
廣角鏡頭
視角90度以上,適用於拍攝(shè)距離近且範圍大的景物,又能刻意誇大前景(jǐng)表現(xiàn)強烈遠近感即透視。35mm 相機的典型廣角鏡頭是焦距28mm,視角為72度。120相機的(de)50,40mm的鏡頭便相當於35mm相機的35,28mm的鏡頭.
長焦距鏡頭
適於拍攝(shè)距離遠的景物,景深小容易使背景模糊主(zhǔ)體突出,但體積笨重且對動態主(zhǔ)體對焦不易。35mm 相(xiàng)機長焦距鏡頭通常分為三級,135mm以下稱中焦(jiāo)距,135-500mm稱長焦距,500mm 以上稱(chēng)超長(zhǎng)焦(jiāo)距。120 相機的150mm的鏡(jìng)頭相當於35mm相機的105mm鏡頭。由(yóu)於長焦距的(de)鏡頭(tóu)過於笨重,所以(yǐ)有望遠鏡頭的設計,即在鏡頭後麵加一負透鏡(jìng),把鏡頭的主平麵前移,便可用較短的鏡(jìng)體(tǐ)獲得鏡體獲得長焦距的效果。
反射式望遠鏡頭
是(shì)另(lìng)一種超望遠鏡頭的設(shè)計,利用反射鏡麵來構(gòu)成影像,但因設計的關係(xì)無法(fǎ)裝設光圈,僅能以快門來(lái)調整曝光。
微距鏡頭(marco lens)
除作極(jí)近距離的微距攝影外,也可遠攝。

按接口

C型鏡頭
法蘭焦距是安裝法(fǎ)蘭到入射鏡頭平行光的匯聚點之間的距離。法蘭(lán)焦距為17.526mm或0.690in。安裝羅紋為:直徑1in,32牙.in。鏡(jìng)頭可以用在長度為0.512in (13mm)以內的線(xiàn)陣傳感器。但是,由於幾何(hé)變形和(hé)市場角特(tè)性,必須鑒別短焦鏡頭是否合用。如焦距為(wéi)12.6mm的鏡頭不應該用長度大於6.5mm的線陣。如果利用法蘭焦距尺寸確定了鏡頭(tóu)到列陣的距離,則對於物方放大倍數小於20倍時需增加鏡頭(tóu)接圈。接圈加在鏡頭後麵,以增加鏡頭到像(xiàng)的距離,以為多數鏡頭的聚焦範圍位 5-10%。鏡(jìng)頭接長距離為焦距/物方放大(dà)倍數(shù)。
CS型鏡頭
With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mount camera.
U型鏡頭
一種可變焦距的鏡頭,其法蘭焦距(jù)為47.526mm或1.7913in,安裝羅紋為M42×1。主(zhǔ)要設計作35mm照片應用(如國產和進口的各種135相機鏡頭(tóu)),可用於任何(hé)長度小(xiǎo)於 1.25in(38.1mm)的列(liè)陣。建議不要用(yòng)短焦距鏡頭。
特殊鏡頭
如顯微放大係統。 要特別注意(yì) CS和 C的差別(bié),不同類型(xíng)的camera 和不同類型的 Len連接(jiē)時,要定製轉接環(huán)。國外很貴,一個(gè)約,不如自己加工。光學鏡頭的主(zhǔ)要參數和評價 主要參數有焦距,視場,物距,光圈,快門等。 對於鏡頭最完
善的評(píng)價莫過於MTF (Modulation Transfer Function)。但是由於(yú)像差(標定的原因),鏡(jìng)頭的每個範圍都有一個MTF值。這些範圍指的(de)是:(1)近軸部分,(2)離軸部分,(3)當(dāng)光學係統存在不對稱畸變時,上述兩部(bù)分在不同方向上的子部(bù)分。每個部分對於不同的輻射(shè)能量波長(zhǎng)範圍,都有各自相應的MTF值。MTF是評價(jià)成像係統的最常(cháng)用、最優的指標,也是指導機器視(shì)覺係統集成的最優指標。