A. 工业镜头的接口有哪些分类
工业镜头的接口:
物镜的接口有三种国际标准:F接口、C接口和CS接口。F接口是通用型接口,一般适用于焦距大于25mm的镜头,当物镜的焦距小于25mm时,物镜的尺寸不大,一般采用C型或CS型接口。
C和CS型接口的区别:C与CS型接口的区别在于镜头与相机接触面(基准面)至相机焦平面(摄像机CCD光电感应器所处位置)的距离,即法兰距不同,C型接口法兰距为17,562mm,CS型接口法兰距为12.5mm。
C型接口镜头与CS型相机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用,CS型接口与C型接口相机无法配合使用。
可以考虑灿锐的工业镜头,十年研发,与国外的工业镜头相比,质量和性价比都相差不多,现在他的工业制造方面,也逐渐赶超国外,国产高质量之精作。
B. 工业镜头
工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其作用就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件,对成像质量有着关键性的作用,它对成像质量的几个最主要指标都有影响,包括:分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多,而且质量差异也非常大,但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够,导致不能得到理想的图像,甚至导致系统开发失败。
工业镜头基本参数
001、视野(FOV)
00图像采集设备所能够覆盖的范围,它可以是在监视器上可以见到的范围,也可以使设备所输出的数字图像所能覆盖的最大范围。
002、最大/最小工作距离(Work Distance)
00从物镜到被检测物体的距离的范围,小于最小工作距离大于最大工作距离系统均不能正确成像。
003、景深(Depth Of Field)
00在某个调焦位置上,景深内的物体都可以清晰成像。
004、畸变
00几何畸变指的是由于镜头方面的原因导致的图像范围内不同位置上的放大率存在的差异。几何畸变主要包括径向畸变和切向畸变。如枕形或桶形失真。
005、镜头接口
00(1)C-MOUNT镜头的标准接口之一,镜头的接口螺纹参数:
00公称直径:1
00螺距:32牙
00(2)CS-Mount是C-Mount的一个变种,区别仅仅在于镜头定位面到图像传感器光敏面的距离的不同,C-Mount是17。5mm,CS-Mount是12。5mm。
00(3)C/CS能够匹配的最大的图像传感器的尺寸不超过1"。
006、成像面
00可以在镜头的像面上清晰成像的物方平面
007、光圈和F值
00光圈是一个用来控制镜头通光量装置,它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用F值,如f1。4,f2,f2。8etc。
008、焦距
00焦距是像方主面到像方焦点的距离。如16mm,25mm
工业镜头的视角、焦距
00焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距 选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该 充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。
001.焦距的计算:
00镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下:
00f=wL/W
00f:镜头焦距
00w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)
00W:被摄物体宽度
00L:被摄物体至镜头的距离
00高度可以类比。
002.视场角的计算:
00tg( ωH/2)=h/2f = W/L tg( ωV /2)=v /2f = H/L
00ωH:水平视场角
00ωV:垂直视场角
00f:镜头的焦距
00h:摄像机靶面的水平宽度
00v:摄像机靶面的垂直高度
00W:最大可见物体宽度的一半
00H:最大可见物体高度的一半
00L:被摄物体至镜头的距离
00垂直视角可以类比。
工业镜头的安装尺寸和接口
00所有的摄象机镜头均是螺纹口的,CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准,即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同。
00C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
00C S安装座:特种C安装,此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄象机上时,则需要加装一个5mm厚的接圈。
00镜头的尺寸
00以摄象机镜头尺寸分镜头可以分为1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格,下面是一个简单的芯片尺寸规格表:
00摄像机镜头规格应视摄象机的C C D尺寸而定,两者应相对应。大概:
00★ 摄像机的C C D靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。
00★ 摄像机的C CD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。
00★ 摄像机的C C D靶面大小为1/4英寸时,镜头应选1/4英寸。
00如果镜头尺寸比摄像机C C D靶面尺寸大时,将使图像视野比镜头视野小,即不能很好地利用镜头的视野;如果镜头尺寸比摄像机C C D靶面尺寸小时,将发生“隧道效应”,即图像有圆形的黑框,像在隧道里拍的一样。
00监控相机一般都比较小,甚至小于1/3英寸;工业相机稍微大一些,一般1/2英寸到1英寸不等;传统的135相机底片比当前的一般感光芯片都 大,36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸),画面对角线长度为43mm(1.7英寸),即是1.7英寸的,120中幅相机,其感光面尺寸有三 种:45×60mm、60×60mm和90×60mm,可见画幅更大。
C. 什么是工业镜头它的运用领域有哪些
工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其功能就是光学成像;在机器视觉系统中,镜头的主要作用是将成像目标在图像传感器的光敏面上。
大量运用于半导体 机械零部件 科研图像处理 电子及汽车 医疗 包装 军工制造等行业;如在汽车连接器里可以检测PIN脚的高度位置等信息,为生产提供有价值的信息,以便在生产过程中采取措施。
D. 工业镜头可以斜着装吗
不可以。
镜头的基本功能就是实现光束变换,在机器视觉系统中,镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能,合理地选择和安装镜头,是机器视觉系统设计的重要环节。工业镜头斜着装将不会起到原本所需的效果。
E. 挑选工业相机镜头的步骤有哪些
在次序方面,首先要弄明白的是自己的检测任务,是静态拍照还是动态拍照、拍照的频率是多少、是做缺陷检测还是尺寸测量或者是定位、产品的大小(视野)是多少、需要达到多少精度、所用软件的性能、现场环境情况如何、有没有其它的特殊要求等。如果是动态拍照,运动速度是多少,根据运动速度选择最小曝光时间以及是否需要逐行扫描的镜头。
选择工业镜头可以了解灿锐科技,经过长期的集累,灿锐科技已经形成完整的产品体系,以满足客户对不同视场、不同精度的需求;针对市场对大视场高精度的测量需求,灿锐光学所生产的远心镜头经过不断的升级和改良,测量精度较老一代产品有本质的提高,使测量精度达到微米量级;
F. 工业镜头的工业镜头采用了哪些关键技术
1. 调焦技术 对于镜头来讲,不同物距上的目标成像的像距是不同的。对于需要观察的目标,它的成像面不一定与相机感光面重合,为了得到清晰像,就需要调整成像面的位置使之与感光面重合,这个过程就是调焦。整组移动 这种调焦方式,就是调节过程中整个镜头一起前后移动,带动像面随之移动,在像面与相机感光面重合时,成像最清晰。这种整体调焦方式,不改变镜头的光学结构,镜头焦距没有变化。单组移动 还有一种调焦方式,就是调节镜头中的某一组透镜,使它想对于其他透镜前后移动,也能带动像面平移,最终使像面与感光面重合,达到成像清晰。这种调焦方式,改变了镜头的光学结构,镜头焦距有所变化(一般不大)。例如,前面的透镜组对无穷远的目标成像在Image面上(也是CCD感光面位置),后工作距离L’,现在要对近处目标成像,像面位置在Image‘,为了成像清晰需要调焦。一种办法就是整个透镜组一起相对CCD往前移动,使后工作距离扩大到L“,CCD感光面与像面重合,成像清晰。这种办法就是整组移动式调焦。如下图所示。
还有一种调焦办法:只移动透镜组中的某一(或几个一起)单透镜,也能达到调焦的目的,如下图所示。将第四透镜从位置A向前移动到A‘,对近距离的目标来说,成像面也回到与CCD重合的位置,使成像清晰。这种调焦方式就称为单组移动式调焦。
2. 变焦技术 所谓变焦,指的是镜头本身可以通过调节,使焦距有较大的变化范围(通常用焦距变化的倍数来衡量,例如4倍变焦指最大焦距是最小焦距的4倍)。这种镜头使用中,可以通过变焦,改变成像放大倍率(在“大场景“和”局部特写“之间随意转换),适应性强,使用范围很广。变焦的实现方式:变焦过程中,通过光学系统中的两组(或更多)透镜相对移动,改变整个系统(镜头)的组合焦距,且同时保证像面位置不动,使图像放大倍率改变而且成像始终清晰。它与单组移动式调焦不同的,单组移动式调焦意在改变成像面的位置(虽然也会引起镜头焦距的微小改变);而变焦意在改变镜头的焦距(一般都是数倍的改变),它要求稳定像面不动。3. 自动光圈 调节镜头的光圈,实质上是改变了孔径光阑的孔径大小,从而改变了进光量,达到成像面亮度调节的目的。这个过程,可以手动完成,也可以通过电机驱动来完成,后一种实现方式就是自动光圈调节。4. 远心(焦阑)镜头 远心光路,一般地,可以分为物方远心光路和像方远心光路两种
孔径光阑位于镜头像方焦面上(“焦阑“因此得名),入瞳位于物方无限远处,这样的光路称为物方远心光路。这种光路的特点:物方入射主光线(红色表示)与光轴平行。
孔径光阑位于物方焦面上,出瞳位于像方无限远处,这样的光路称为像方远心光路。这种光路的特点是:像方出射主光线(红色表示)与光轴平行。这两种光路本质上是相通的,是同一种光路(焦阑)的正向和反向应用。它们较多的出现在测量仪器中,结合实际的应用会表现出格子的特点,需要加以注意。物方远心光路的成像特点是:像的大小对物距不敏感,但是对像距很敏感;而像方远心光路的成像特点是,像的大小对物距很敏感,但是对像距不敏感。采用这两种远心光路设计制作的镜头,分别称作物方或者像方远心镜头。
G. 工业相机后焦距怎样调节
工业相机的后焦距进行的调节步骤如下:
1、将镜头正确安装到工业相机上;
2、将镜头光圈尽可能开到最大(目的是缩小景深范围,以准确找到成像焦点);
3、通过变焦距调整(ZoomIn)将镜头推至望远(Tele)状态,拍摄10m以外的一个物体的特写,再通过调整聚焦(Focus)将特写图像调清晰;
4、进行与上一步相反的变焦距调整(ZoomOut)将镜头拉回至广角(Wide)状态,此时画面变为包含上述特写物体的全景图像,但此时不能再作聚焦调整(注意:如果此时的图像变模糊也不能调整聚焦),而是准备下一步的后焦调整;
5、将工业相机前端用于固定后焦调节环的内六角螺钉旋松,并旋转后焦调节环(对没有后焦调节环的摄像机则直接旋转镜头而带动其内置的后焦环),直至画面最清晰为止,然后暂时旋紧内六角螺钉;
6、重新推镜头到望远状态,看看刚才拍摄的特写物体是否仍然清晰,如不清晰再重复上述第1、2、3步骤; 通常只需一两个回合就可完成后焦距调整了,最后旋紧内六角螺钉,将光圈调整到适当的位置。
相机的后焦距也称背焦距,是系统最后一个光学表面顶点至后方焦点的距离。简单来说,是当安装上标准镜头(标准C/CS接口镜头)时,能使被摄景物的成像恰好成在CCD图像传感器的靶面上。一般工业相机在出厂时,对后焦距都做了适当的调整,因此,在配接定焦镜头的应用场合,一般都不需要调整工业相机的后焦。 在有些应用场合,可能出现当镜头对焦环调整到极限位置时仍不能使图像清晰,此时首先必须确认镜头的接口是否正确。如果确认无误,就需要对工业相机的后焦距进行调整。根据经验,在绝大多数工业相机配接电动变焦镜头的应用场合,往往都需要对工业相机的后焦距进行调整。
H. 什么是工业镜头
工业镜头种类比较多,主要的有百万像素镜头,定倍镜头,远心镜头,变焦镜头,显微镜头等;还有一些特殊功能的,红外镜头,紫外镜头等。
以下资料参考:普密斯光学镜头工业镜头:
显微镜头(Micro),一般是指成像比例大于10:1的拍摄系统所用,但由于现在的摄像机的像元尺寸已经做到3微米以内,所以一般成像比例大于2:1时也会选用显微镜头。
微距镜头(Macro),一般是指成像比例为2:1~1:4的范围内的特殊设计的镜头。在对图像质量要求不是很高的情况下,一般可采用在镜头和摄像机之间加近摄接圈的方式或在镜头前加近拍镜的方式达到放大成像的效果。
远心镜头(Telecentric),主要是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化,这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。
紫外镜头(Ultraviolet)和红外镜头(Infrared),一般镜头是针对可见光范围内的使用设计的,由于同一光学系统对不同波长的光线折射率的不同,导致同一点发出的不同波长的光成像时不能会聚成一点,产生色差。常用镜头的消色差设计也是针对可见光范围的,紫外镜头和红外镜头即是专门针对紫外线和红外线进行设计的镜头
I. 工业相机使用工业镜头怎么对焦都对焦不清楚
工业相机的后焦距进行的调节步骤如下:1、将镜头正确安装到工业相机上;2、将镜头光圈尽可能开到最大(目的是缩小景深范围,以准确找到成像焦点);3、通过变焦距调整(ZoomIn)将镜头推至望远(Tele)状态,拍摄10m以外的一个物体的特写,再