【机器视觉技术栈】03 - 镜头

镜头

• 定焦镜头
• 变焦镜头
• 远心镜头

FA镜头与远心镜头的区别？

焦距越小畸变程度越大，精度要求不高的场景可以使用焦距大的FA镜头做尺寸测量，但焦距越大带来的问题就是整个机械设备越大。精度高的场景使用远心镜头进行尺寸测量。

光学基础知识

景深

在物体空间内，在一定距离范围内的物体成像都是清晰的，这个范围称为景深。

影响景深的主要因素：光圈。

光圈越大，景深越小。但是进光量变小，可以增加光源亮度、增加曝光时间（但需和运动速度相平衡）。

景深的作用主要是是适应物体本身所具有的高度带来的物距。

畸变

镜头畸变，导致图像有变形，产生测量误差

物距变化，使像高发生变化，产生测量误差

远心镜头

选型

相机选型：

了解用户需求

**最小缺陷的尺寸：决定了单像素精度。**如0.2mm，至少有3-4个像素才能够算法检测出来，则单像素精度为0.2mm/4px = 0.05mm/px

**待测物体的尺寸：决定了视场大小。**如物体尺寸10mm，考虑到物体可能会偏转之类的，将视场大小定为15-20mm。

视场大小/单像素精度，得到相机分辨率。20mm/0.05mm/px = 400px，可以选择640 x 480 分辨率的相机。

镜头选型：

镜头需与相机匹配、物距、焦距、相机芯片尺寸

相机靶面尺寸/视场大小 = 焦距/物距

从而得到物距，供机械设计工程师设计。

1/u + 1/v = 1/f

u：物距，物体到镜头的距离

v：相距，镜头到CCD平面的距离

f：焦距

景深测试，可以用景深尺来测试。景深尺：有两个刻度,每种刻度在摆成45度的时候，有水平刻度和垂直刻度