工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系
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一、焦距的计算方法
二、光学放大倍率的计算方法
三、市场的计算方法
四、视野表
光学放大倍率
2/3"(宽度×长度×对角线)
显示器 放大倍率
1/2"(宽度×长度×对角线)
显示器 放大倍率
1/3"(宽度×长度×对角线)
显示器 放大倍率
9"
14"
9"
14"
9"
14"
x0.1
66x88x110
2.1
3.2
48x64x80
2.9
4.5
36x48x60
3.8
5.9
x0.14
47x63x79
2.9
4.5
34x46x57
4.0
6.2
26x34x43
5.3
8.3
x0.16
41x55x69
3.4
5.2
30x40x50
4.6
7.1
23x30x38
6.1
9.5
x0.18
37x49x61
3.8
5.8
27x36x44
5.1
8.0
20x27x33
6.9
10.7
x0.2
33x44x55
4.2
6.5
24x32x40
5.7
8.9
18x24x30
7.6
11.9
x0.3
22x29x37
6.3
9.7
16x21x27
8.6
13.4
12x16x20
11.4
17.8
x0.4
17x22x28
8.4
12.9
12x16x20
11.4
17.8
9x12x15
15.2
23.7
x0.5
13x18x22
10.5
16.2
9.6x12.8x16
14.3
22.3
7.2x9.6x12
19.1
29.7
x0.6
11x15x18
12.6
19.4
8.0x10.7x13
17.2
26.7
6x8x10
22.9
35.6
x0.7
9x13x16
14.7
22.6
6.9x9.1x11
20.0
31.2
5.1x6.9x8.6
26.7
41.5
x0.75
9x12x15
15.8
24.2
6.4x8.5x11
21.5
33.4
4.8x6.4x8.0
28.6
44.5
x0.8
8x11x14
16.8
25.8
6.0x8.0x10
22.9
35.6
4.5x6.0x7.5
30.5
47.4
x0.9
7.3x9.8x12.2
18.9
29.1
5.3x7.1x8.9
25.7
40.1
4.0x5.3x6.7
34.3
53.4
x1
6.6x8.8x11.0
21.0
32.3
4.8x6.4x8.0
28.6
44.5
3.6x4.8x6.0
38.1
59.3
x1.5
4.4x5.9x7.3
31.5
48.5
3.2x4.3x5.3
42.9
66.8
2.4x3.2x4.0
57.2
89.0
x2
3.3x4.4x5.5
42.0
64.6
2.4x3.2x4.0
57.2
89.0
1.8x2.4x3.0
76.2
119
x2.5
2.6x3.5x4.4
52.5
80.8
1.9x2.6x3.2
71.5
111
1.4x1.9x2.4
95.3
148
x3
2.2x2.9x3.7
63.0
96.9
1.6x2.1x2.7
85.8
134
1.2x1.6x2.0
114
178
x3.5
1.9x2.5x3.1
73.5
113
1.4x1.8x2.3
100
156
1.0x1.4x1.7
133
208
x4
1.7x2.2x2.8
84.0
129
1.2x1.6x2.0
114
178
0.9x1.2x1.5
152
237
x4.5
1.5x2.0x2.4
94.5
145
1.1x1.4x1.8
129
200
0.8x1.1x1.3
171
267
x5
1.3x1.8x2.2
105
162
1.0x1.3x1.6
143
223
0.7x1.0x1.2
191
297
x6
1.1x1.5x1.8
126
194
0.8x1.1x1.3
172
267
0.6x0.8x1.0
229
356
x7
0.94x1.26x1.57
147
226
0.69x0.91x1.14
200
312
0.51x0.69x0.86
267
415
x8
0.83x1.10x1.38
168
258
0.60x0.80x1.00
229
356
0.45x0.60x0.75
305
474
x9
0.73x0.98x1.22
189
291
0.53x0.71x0.89
257
401
0.40x0.53x0.67
343
534
x10
0.66x0.88x1.10
210
323
0.48x0.64x0.80
286
445
0.36x0.48x0.60
381
593
x11
0.60x0.80x1.00
231
355
0.44x0.58x0.73
315
490
0.33x0.44x0.55
419
652
x12
0.55x0.73x0.92
252
388
0.40x0.53x0.67
343
534
0.30x0.40x0.50
457
712
五、机器视觉中工业镜头的计算方式
1、WD 物距 工作距离（Work Distance，WD）。 2、FOV 视场 视野（Field of View，FOV）3、DOV 景深（Depth of Field）。 4、Ho:视野的高度5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)6、PMAG:镜头的放大倍数 7、f:镜头的焦距 8、LE:镜头像平面的扩充距离
六、相机和镜头选择技巧
1、相机的主要参数: 感光面积SS（Sensor Size）2、镜头的主要参数: 焦距FL（Focal Length） 最小物距Dmin（minimum Focal Distance）3、其他参数: 视野FOV（Field of View） 像素pixel FOVmin=SS（Dmin/FL） 如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480 则:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm 如果精度要求为0.01mm，1pixels=0.007mm<0.01mm 结论:可以达到设想的精度
七、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″:(8.8mm×6.6mm)；1″:(12.8mm×9.6mm)；
八、光学放大率
放大率 光学放大率
影像大小相对于物体的放大率 β=y’/y =b/a=NA/NA’=CCD相机元素尺寸/视场实际尺寸
电子放大率
电子放大率是用相机拍照成像在CCD上的像呈现在显示器的放大倍数
显示器放大率
显示器放大率是被拍物体通过镜头成像显示在显示器上的放大倍数 显示器放大率＝（光学放大率）×（电子放大率） 例如:光学放大率＝0. 2X, CCD大小1/2（对角线长8mm）,显示器14〃 电子放大率＝14×25.4/8＝44.45（倍） 显示器放大率＝0.2×44.45＝8.89（倍） （1寸＝25.4mm）
视场
视场是镜头与CCD相机连接时物体可被看见的范围大小 视场的大小是:（CCD格式大小）/（光学放大率） 例子:光学放大率＝0.2X，CCD1/2〃（4.8mm长，6.4mm宽） 视场大小 :长＝4.8/0.2＝24（mm） 宽＝6.4/0.2＝32（mm）
来自于东莞敏威光电科技(dgmv)-Adimec,CIS,1200万工业相机-2500万工业相机-5000万工业相机-Camera Link相机-CoaXPress相机-医疗相机-高亮线光源-3D结构光视觉测试-TOF模组视觉测试，详情请登录网站www.dgmv.cn咨询
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机器视觉系统之工业镜头选型
镜头的基本光学性能由焦距、相对孔径（光圈系数）和视场角（视野）这三个系数表征。因此，在选择镜头时，首先需要确定这三个参数，最主要的是确定焦距，然后再考虑分辨率、景深、畸变、接口等其他因素。首先需要考虑下面因素：
是否使用远心镜头：
远心镜头最主要的功能就是克服透视相差的影响，使得检测目标在一定范围内运动时得到的尺寸数据几乎不变。
景深要求：
有些特殊要求的视觉系统需要景深比较大的镜头。如，有些项目中要求将工业相机成一定角度且要求整个物体成像清晰；被测目标不在同一个平面上，这就需要考虑镜头的景深。
镜头芯片尺寸：
每种机器视觉镜头都只能兼容芯片不超过一定尺寸的相机。因此为了保证整幅图像的质量，机器视觉镜头的最大适配芯片尺寸必须大于与之配套的芯片尺寸，否则会引起严重的畸变和相差。
镜头的接口：
机器视觉镜头接口和相机接口都分为C、CS、F和其他更大尺寸的接口类型。相机和镜头是互补的，即C接口的相机只能用C接口的镜头。
镜头的焦距：
镜头的焦距主要对视场、工作距离有较大影响。在确定工业镜头焦距之前必须先确定视场、工作距离、相机芯片尺寸等因素。
镜头的畸变：
畸变是视野中局部放大倍数不一致造成的图像扭曲。由于受制作工艺的影响，镜头畸变是不可避免的，镜头越好畸变越小。一般在精密测量系统等精度要求高的情况下，必须考虑视觉镜头的畸变。
最后选择镜头前，有以下几点需要先确认：
1、对安装空间有限制要求的：镜头的大小、长度及其他参数。
2、工业镜头的工作环境：是否需要防水、防尘设施。
3、拍照系统是否运动：速度过快的话，因为惯性，拍照系统有可能会偏移。
4、对光谱响应有特殊要求的：例如紫外环境，普通的玻璃镜头会吸收几乎所有紫外光。
5、是否需要在镜头上加光源：根据项目环境，对于需要增加亮度的，则要添加光源。
6、价格要求：根据项目的实际情况选择合适的镜头。
在镜头制造技术上，国外仍是领先者，在技术层面仍有着较大的差距，主要体现在新品开发和研发周期上。但是随着计算机技术的发展，对镜头也将提出更高的要求。市场竞争逼使企业创新意识增强，这对国产厂商来说，是一个巨大的挑战，也是一个巨大的发展机遇。只有重视技术革新和产品创新，才能使产品的品质和稳定性有突破性的提高。
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