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機器視覺中的鏡頭有什么作用

2018-01-29 admin1
  機器視覺是一項綜合技術,包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術(圖像增強和分析算法、圖像卡、 I/O卡等)。一個典型的機器視覺應用系統包括圖像捕捉、光源系統、圖像數字化模塊、數字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機械控制執行模塊。
 

  機器視覺中鏡頭的作用是將目標聚集在圖象傳感器的光敏面上,鏡頭質量的好壞直接影響到機器視覺的整體性能,合理選擇光學鏡頭是機器視覺系統設計的一個重要環節。


  機器視覺中的鏡頭有什么作用
  機器視覺光學系統的鏡頭一般由一組透鏡和光闌組成,下面分別做簡單介紹:
 
  1.透鏡
 
  透鏡包括凸透鏡和凹透鏡兩種,其中凸透鏡對光線具有會聚作用,也稱為會聚透鏡或正透鏡;凹透鏡對光線有發散作用,也稱為發散透鏡或負透鏡。由于正負透鏡具有相反的作用,所以經常將兩者配合使用,以矯正像差或其它失真。
 
  2.光闌 
 
  進入鏡頭的光束大小一般由透鏡框和其他機械結構決定。通常在鏡頭中設置設置帶孔的金屬薄片以限制光束的大小,稱為光闌,其通光孔一般為圓形并中心在透鏡的中心軸上。為了調節進光量,普通鏡頭都具有光圈調節環,調節環轉動時帶動鏡頭內的黑色葉片以光軸為中心做伸縮運動,稱為可變孔徑光闌。鏡頭中決定成像面大小的光闌稱為視場光闌。鏡頭的鏡管通常被加工成羅紋狀并漆成黑色以消除雜光的影響。
 
  3.自動光圈 
 
  在機器視覺中,自動光圈的主要作用是通過自動調整光圈控制入射光通量的大小,從而使CCD獲得理想的曝光,以獲得理想的圖象。自動光圈鏡頭目前主要有兩類:一類是視頻驅動型(Video),另一類是直流驅動型(DC)。 
 
  4.變焦鏡頭
 
  變焦鏡頭的成像質量一般低于固定焦距鏡頭,但在無須改變物距的情況下通過焦距變化即可獲得清晰的圖象,從而提高了機器視覺的設計靈活性。 
 
  5.自動調焦
 
  自動調焦鏡頭可以根據不同的成像目標對鏡頭的焦距進行自動調整,從而確保在多種應用下都能實現精確聚焦。CCD相機一般采用差分式對比傳遞函數方式進行自動調焦。 
 
  6.鏡頭接口
 
  物鏡的接口尺寸國際標準共有三種:F型、C型、CS型。F型比較通用,一般實用于焦距大于25mm的鏡頭,而小于25mm時因為物鏡的尺寸不大,便采用C型或CS型。
 
  7.鏡頭性能  
 
  鏡頭的性能指標主要包括焦距、相對孔徑、視場角度和光譜特性幾個方面。根據不同的應用條件,需要做相應選擇。
 
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