工业镜头定义 温故而知新:工业镜头知多少?

小编 2024-10-06 机器视觉 23 0

温故而知新:工业镜头知多少?

01

镜头的基本原理

在搭建图像处理环境中我们时常需要收集目标物体反射的光,通过相机得到高质量的图像。那么这个收集光线的装置就是镜头。他的基本成像原理如下图:

光通过凸透镜时会有什么特性?

1

平行于光轴的光发生折射后,经过焦点。

2

通过凸透镜中心的光将保持原来的方向行进。

3

通过焦点进入凸透镜的光折射后平行于光轴行进。

凸透镜成像规律是物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像可分为缩小、等大以及放大三种,对于光有会聚的作用,是一种光学定律,能够在光屏上呈现的像称为实像。当使用CCD进行拍摄观察时,就可以在CCD靶面映射出实像。

02 常用镜头的种类

又称C接装工业镜头,是目前在机器视觉系统中使用广泛的工业镜头,具有重量轻,体积小,价廉,品种多等优点,它的接口罗纹参数:公称直径=1″,螺距:32牙。

C安装的一种变化接口称CS-mount,它和C-MOUNT的区别仅仅在于工业镜头的定位面到图像传感器光敏面的距离不同。C-MOUNT是17.5mm,而CS-mount是12.5mm,它们之间相差5mm,市面上的工业镜头产品如ZML系列小型变倍缩放工业镜头,全部采用标准C接口。

CS-MOUNT接口是为新的CCD而设计的,随着CCD的发展,集成度越来越高,相同分辨率的光敏阵列更小了,为此CS-MOUNT更适应有效光敏传感器尺寸更小的工业摄像机。具有CS接口的工业摄像机,可以与C和CS型接口连接,但C按装工业镜头需加装一个接圈;具有C接口的工业摄像机只能与C按装工业镜头连接,而不能与CS按装工业镜头连接,否则不但不能获得良好聚焦,还有可能损坏CCD靶面。

远心镜头(Telecentric lens),是为纠正传统镜头视差而设计,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会变化,简单的说这种镜头拍出来的图像没有近大远小关系。远心镜头又分为物方远心镜头、像方远心镜头和双侧远心镜头。

1).物方远心光路是将孔径光阑放置在光学系统的像方焦平面上,物方主光线平行于光轴主光线的会聚中心位于物方无限远,称之为:物方远心光路。其作用为:可以消除物方由于调焦不准确带来的,读数误差。

2).像方远心光路是将孔径光阑放置在光学系统的物方焦平面上,像方主光线平行于光轴主光线的会聚中心位于像方无限远,称之为:像方远心光路。其作用为:可以消除像方调焦不准引入的测量误差。

3).双侧远心镜头兼于上面两种远心镜头的优点。在工业图像处理中,一般只使用物方远心镜头。偶尔也有使用两侧远心镜头的,(当然价格更高)。而在工业图像处理/机器视觉这个领域里,像方远心镜头一般来说不会起作用的,因此这个行业基本是不用它的。

什么是工业镜头?工业镜头应用领域有哪些?

什么是工业镜头?工业镜头,顾名思义,就是专为工业应用而设计的镜头。它们通常具有高分辨率、低畸变、低色散和高耐用性等特点,在工业领域中应用广泛。下面,我们一起来具体了解工业镜头的应用领域。

工业镜头应用领域有哪些?

工业镜头具有高性能、高稳定性和耐用性等特点,能够满足工业应用对于图像质量和可靠性的严格要求。工业镜头在工业领域中被广泛应用于图像监测、质量检测和自动化控制等任务。

1.机器视觉领域

工业镜头在机器视觉领域的应用非常广泛,它们常用于产品质量检测、尺寸测量、表面缺陷检测以及条形码和二维码识别等。在自动化生产线上,通过使用工业镜头来获取产品图像,并结合图像处理软件进行识别和分析,可以实现自动化的品质控制和生产监测等。

2.视频监控领域

工业镜头在安防领域的视频监控系统中发挥着重要作用。它们具有广角、变焦和自动对焦等功能,可以实现全方位、高清晰度的视频监控,在保安、交通监管和城市管理等方面提供可靠的视觉支持。比如:城市公安、银行、学校、商场、工厂等场所的视频监控设备都会使用工业镜头,交通流量监控、车牌识别等一系列的智能交通系统也都需要用到工业镜头。

3.工业检测领域

工业镜头在工业检测领域,尤其是在无损检测中被广泛使用,例如对金属、塑料和玻璃等材料的缺陷检测,对食品和药品进行自动化检查,对产品的外形、尺寸、颜色等进行精确检测。通过使用高分辨率、高对比度和低畸变的工业镜头,可以更好地捕捉和分析产品的表面和内部缺陷,以保证产品质量。

4.医疗影像领域

工业镜头也应用于医疗影像领域,例如,内窥镜、显微镜、CT、X光机等都需要使用工业镜头。工业镜头具有高清晰度、高对比度和良好的低光性能,能够提供清晰的图像,协助医生进行精确定位和手术操作。

此外,工业镜头在无人驾驶、无人机巡航、雷达系统等军事领域也有重要应用;在航天的空间遥感等领域也有应用;科研领域的实验设备如光学显微镜等也需要使用工业镜头进行研究。由此可见,工业镜头的应用范围广泛,作用极大。

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