机器视觉镜头的计算方法-轻识

点击上方“小白学视觉”，选择加"星标"或“置顶”

重磅干货，第一时间送达

一、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

二、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

三、工业相机传感器尺寸大小：（单位：mm）

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)；

四、CCD相机元件的尺寸

型号	高度比	长度（mm）	宽度（mm）	对角线（mm）
1/6"	4:3	1.73	2.3	2.878
1/4"	4:3	2.4	3.2	4
1/3"	4:3	3.6	4.8	6
1/2"	4:3	4.8	6.4	8
1/1.8"	4:3	5.3	7.2	8.9
2/3"	4:3	6.6	8.8	11
1"	4:3	9.6	12.8	16
4/3"	4:3	13.5	18	22.5

五、线阵传感器尺寸（单位：mm）


61.4

57.4

3.5

28.6

20.48

10.24

六、公式：

　　分辨率（μm)=0.61（固定值）x0.55（设计波长）÷NA
　　有效F No=放大倍率/2NA
　　景深(mm)=2(可接受的模糊圆直径x有效F No÷放大倍率2)
　　光通量直径（φ）=2NAx物体的高度+视野尺寸（角度）

七、显示器倍率及综合倍率的求法：

　　显示器倍率=显示器英寸数x25.4（1英寸）÷CCD相机对角尺寸
　　综合倍率=显示器倍率x光学倍率
　　例：2x光学倍率镜头和1/2'' CCD相机的组合，在14''显示器上的影像综合倍率
　　
　　综合倍率=44.45x2=88.9

八、光学放大率

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）例子: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）

好消息！
小白学视觉知识星球
开始面向外开放啦👇👇👇



下载1：OpenCV-Contrib扩展模块中文版教程
在「小白学视觉」公众号后台回复：扩展模块中文教程，即可下载全网第一份OpenCV扩展模块教程中文版，涵盖扩展模块安装、SFM算法、立体视觉、目标跟踪、生物视觉、超分辨率处理等二十多章内容。

下载2：Python视觉实战项目52讲
在「小白学视觉」公众号后台回复：Python视觉实战项目，即可下载包括图像分割、口罩检测、车道线检测、车辆计数、添加眼线、车牌识别、字符识别、情绪检测、文本内容提取、面部识别等31个视觉实战项目，助力快速学校计算机视觉。

下载3：OpenCV实战项目20讲
在「小白学视觉」公众号后台回复：OpenCV实战项目20讲，即可下载含有20个基于OpenCV实现20个实战项目，实现OpenCV学习进阶。

交流群

欢迎加入公众号读者群一起和同行交流，目前有SLAM、三维视觉、传感器、自动驾驶、计算摄影、检测、分割、识别、医学影像、GAN、算法竞赛等微信群（以后会逐渐细分），请扫描下面微信号加群，备注：”昵称+学校/公司+研究方向“，例如：”张三 + 上海交大 + 视觉SLAM“。请按照格式备注，否则不予通过。添加成功后会根据研究方向邀请进入相关微信群。请勿在群内发送广告，否则会请出群，谢谢理解~