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深度解析工业镜头参数(三)
发布时间:2019-04-25

接上篇深度解析工业镜头参数(二)来继续为大家分享:

五、清晰度

工业镜头的清晰度,严格意义上应该叫做解像力或分辨力(注意不是分辨率),所描述的是镜头分辨细节的能力。具体是指在成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数,单位是“线对/毫米”(lp/mm,line-pairs/mm)。

工业镜头对黑白等宽的测试线对图并不是无限可分辨的。当黑白等宽的测试线对密度不高的时候,成像平面处黑白线条是很清晰的。当黑白等宽的测试线对密度提高时,在成像平面处还是可以分辨出黑白线条,但是白线已不是那么白了,黑线也不是那么黑了,白线黑线的对比度就会下降。当黑白等宽的测试线对密度提高到某一程度,在成像平面处黑白线的对比度非常小,黑白线条都变成了灰的中间色了,这就到了工业镜头分辨的极限。如下图所示:

工业镜头分辨力

另一种客观的镜头分辨力描述方法就是MTF曲线,要想把MTF曲线图 理解的很充分,需要花费较多的时间和精力,本文尽可能的尝试以一种简单的话术把这件事情解释清楚。下图是对MTF调制传递函数的简单说明。

MTF调制传递函数说明

那么作为系统集成商或镜头的直接使用人来说,我们没有必要像工业镜头研发人员一样去把这个概念了解的那么彻底,我们只需要能看明白市面上厂商公布的各自工业镜头参数即可。比如说:百万像素工业镜头、五百万像素工业镜头等,这说的其实是镜头最大可以兼容多大分辨率的工业相机,这个参数是厂家根据自己镜头MTF曲线的结果,大致推荐该镜头该配多少分辨率的工业相机。一般情况下,如果普通的视觉检测项目,可以配普通镜头,如果是高精密微米级检测,那么必须采用专业双远心镜头

以上就是工业镜头选型时必须重点考虑的几个参数,但是对于一些还接触过单反相机、数码相机的人来说,还经常听到两个概念:光学防抖和数字/光学变焦,下面逐一解释下。

  • 光学防抖:光学防抖是通过物理减震装置使得手持相机拍照时,不会因为人手的抖动而产生“散焦”现象,这是民用相机才会用到的东西,在工业镜头中是绝对不会采用这种技术的。

  • 光学/数字变焦:光学变焦指的是利用电机驱动或手动的方式改变镜头的焦距,就是上文中讲过的镜头变焦。一般我们的单反相机或数码相机在拍摄远处景物时,镜头会伸长,这就是光学变焦。数字变焦主要在手机模组上用的多,因为手机摄像头体积很小,无法做很大的光学变焦镜头。所以手机摄像头在拍摄远景时,其实是对局部图像进行数字放大,再采用像素插值的方式让图像变得清晰。所以光学变焦是真正的获取到了远处景物的更多信息,而数字变焦在图像放大后并没有获取更多图像信息。工业检测中用的镜头全部都是光学变焦或变倍。

机器视觉是一个横跨很多专业的综合性行业,在立项时需要根据实际需求考虑很多问题,本文仅谈一些关于工业镜头的参数。欢迎大家关注维视图像针对工业相机、工业光源、视觉处理软件等模块的解析文章。

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