光學(xué)成像圖及光的波長(zhǎng)及輻射圖:
首先,要確定工業(yè)相機(jī)的接口、靶面尺寸和分辨率大小。打比方是2/3" 工業(yè)相機(jī),C接口,5百萬(wàn)像素;那么我們可以先確定需要的工業(yè)鏡頭是C接口,最少支持2/3", 5百萬(wàn)像素以上,或者線對(duì)在160LP.
其次,確定所要達(dá)到的視野范圍(FOV)和工作距離(WD),然后根據(jù)這兩個(gè)要求和已知的靶面尺寸計(jì)算出工業(yè)鏡頭的焦距(f)。其計(jì)算公式為: 焦距f = WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V) 視場(chǎng)FOV ( H or V) = WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f //加接圈,相當(dāng)于增加f, FOV變小 視場(chǎng)FOV( H or V) = 靶面尺寸( H or V) / 光學(xué)倍率 工作距離WD = f(焦距)× 靶面尺寸/FOV( H or V) 光學(xué)倍率 = 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)
打比方視野是100*100mm, WD.是500mm; 那么我們先從工作距離確定工業(yè)鏡頭的焦距要在50mm以下(工業(yè)鏡頭的命名方式PMS-5018M, 前面字母表示POMEAS品牌,50表示焦距50mm, 18表示最大光圈值),市場(chǎng)上工業(yè)鏡頭焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。再結(jié)合相機(jī)靶面的大小來(lái)確定哪個(gè)型號(hào),工業(yè)鏡頭的焦距越小,視場(chǎng)角就越大,視野也就相應(yīng)的更大。 如果靶面為2/3" 可以選擇35mm焦距的工業(yè)鏡頭;靶面1/2" 則需要25mm焦距的工業(yè)鏡頭,或者更小....以此類(lèi)推。 在工業(yè)鏡頭選型過(guò)程中,為了方便各位朋友計(jì)算工業(yè)鏡頭參數(shù),現(xiàn)提供靶面尺寸表供參考。 1.1英寸——靶面尺寸為寬12mm*高12mm,對(duì)角線17mm 1英寸 ——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm,對(duì)角線16mm 2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,對(duì)角線11mm 1/1.8英寸——靶面尺寸為寬7.2mm*高5.4mm,對(duì)角線9mm 1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對(duì)角線8mm 1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,對(duì)角線6mm 1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對(duì)角線4mm
SENSOR在計(jì)算尺寸時(shí),不是按簡(jiǎn)單的長(zhǎng)度換算單位計(jì)算的(長(zhǎng)度換算是:1英寸=25.4mm),而是按1英寸=16mm算的。
(1)、鏡頭光圈:光圈越大,景深越??;光圈越小,景深越大; (2)、鏡頭焦距:鏡頭焦距越長(zhǎng),景深越小;焦距越短,景深越大; (3)、拍攝距離:距離越遠(yuǎn),景深越大;距離越近,景深越小。
遠(yuǎn)心鏡頭選型:
1,首先先算光學(xué)倍率: 芯片尺寸(W 或 H)/視野(寬或長(zhǎng));
2,查找滿足的遠(yuǎn)心鏡頭型號(hào),其中工作距離WD不能調(diào)。
鏡頭的成像距離與視場(chǎng)大小
表一:
百萬(wàn)像素鏡頭:12mm 靶面尺寸2/3” | 相機(jī):BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 15(最?。?/p> | 10 | 8 | 20 | 12 | 9.7 | 25 | 15 | 12 | 30 | 17.5 | 14 | 35 | 20.5 | 16.5 | 40 | 23 | 20 | 45 | 26 | 21 | 50 | 29 | 23.5 | 55 | 32 | 25.5 | 60 | 34.5 | 28 | 65 | 37 | 30 |
表二:
百萬(wàn)像素鏡頭:16mm 靶面尺寸2/3” | 相機(jī):BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 25(最?。?/p> | 11.2 | 9 | 30 | 13 | 10.5 | 35 | 15.5 | 12.3 | 40 | 17.5 | 14 | 45 | 20 | 15.5 | 50 | 23 | 17.5 | 55 | 24 | 19 | 60 | 25.5 | 20.5 | 65 | 28 | 22.5 |
表三:
百萬(wàn)像素鏡頭:12mm 靶面尺寸2/3” | 相機(jī):ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 15(最?。?/p> | 8.1 | 5.7 | 20 | 10 | 7.7 | 25 | 12.5 | 9.5 | 30 | 15 | 11.5 | 35 | 17.5 | 13.2 | 40 | 19.8 | 15 | 45 | 22 | 16.5 | 50 | 24.5 | 18.5 | 55 | 27 | 20.5 | 60 | 29 | 22 | 65 | 31.5 | 23.5 |
表四:
百萬(wàn)像素鏡頭:16mm 靶面尺寸2/3” | 相機(jī):ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 25(最?。?/p> | 10 | 7 | 30 | 11.5 | 8.5 | 35 | 13 | 10 | 40 | 15 | 11 | 45 | 16.5 | 12.5 | 50 | 18.5 | 14 | 55 | 20 | 15 | 60 | 22 | 16.5 | 65 | 23.5 | 18 |
表五:
百萬(wàn)像素鏡頭:25mm 工作尺寸2/3” | 相機(jī):BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 30(最?。?/p> | 7 | 5.3 | 35 | 8.3 | 6 | 40 | 9.5 | 7 | 45 | 10.5 | 7.8 | 50 | 11.5 | 8.7 | 55 | 12.8 | 9.5 | 60 | 14 | 10.5 | 65 | 15 | 11.3 |
表六:
百萬(wàn)像素鏡頭:50mm 靶面尺寸2/3” | 相機(jī):BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | 工作距離(cm) | 視場(chǎng)X軸(cm) | 視場(chǎng)Y軸(cm) | 47(最小) | 5.3 | 4 | 50 | 5.6 | 4.3 | 55 | 6.2 | 4.9 | 60 | 6.8 | 5.1 | 64 | 7.8 | 5.5 |
備注:
1,如果鏡頭的靶面尺寸小于相機(jī)的靶面尺寸,那么各工作距離的視場(chǎng)范圍只與鏡頭有關(guān),與用什么相機(jī)無(wú)關(guān),
2,如果鏡頭的靶面尺寸大于相機(jī)的靶面尺寸,那么各工作距離的視場(chǎng)范圍只與相機(jī)有關(guān),相機(jī)的靶面尺寸變了,視場(chǎng)大小就變。
3,加接圈可以縮小鏡頭的工作距離,但是會(huì)縮小視野。
說(shuō)明:關(guān)于鏡頭和相機(jī)的選擇實(shí)際還有好多因素如景深、畸變、接口等等,這里只對(duì)視場(chǎng)大小和相機(jī)分辨率這兩個(gè)重要因素進(jìn)行了分析。其它要素選擇詳見(jiàn)鏡頭和相機(jī)樣本。
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