一、遠(yuǎn)心鏡頭和普通鏡頭有什么區(qū)別?
遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric)是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而設(shè)計(jì)的特殊鏡頭,它不僅具有鏡頭
本質(zhì)特性,而且具有放大倍數(shù)恒定、無(wú)視差等特點(diǎn),常常應(yīng)用于微小物體測(cè)量;普通鏡頭只具有一般的光學(xué)成像,放大倍率經(jīng)常變化,有視差,一般只適用于大物體成像。在價(jià)格方面,遠(yuǎn)心鏡頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鏡頭。
二、遠(yuǎn)心是指"物體內(nèi)部或外部的壁完全消失"嗎?
不是的。即使非常完美地遠(yuǎn)心鏡頭也只有一半的光錐來(lái)自物體的邊緣,它撞擊傳感器。
因此,在一個(gè)部件內(nèi)部或外部邊緣的圖像將出現(xiàn)一些模糊。這種現(xiàn)象可以減少,甚至通過(guò)校準(zhǔn)而消失。
三、畸變校正是什么?
由于遠(yuǎn)心鏡頭是現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象,它們有一定的剩余畸變,這會(huì)影響測(cè)量精度。通過(guò)
一個(gè)二階多項(xiàng)式能接近,畸變的計(jì)算公式為實(shí)際和預(yù)計(jì)的圖像高度的不同百分比。如果我們定義從圖像中心的徑向距離如下:
Ra = 實(shí)際半徑
Re = 預(yù)計(jì)半徑
實(shí)際半徑的功能是計(jì)算畸變:
dist (Ra) = (Ra - Re)/Ra = c*Ra 2 + b*Ra + a
其中a, b和c 是恒定值,它定義畸變曲線的表現(xiàn); 注意"a"通常表示零畸變,它通常是
在圖像的中心。在有些情況下,三階多項(xiàng)式可以得到曲線完美契合。除了徑向畸變外,梯形畸變也必須考慮。這種情況可以被 認(rèn)為是由于光學(xué)和機(jī)械部件偏離角度的錯(cuò)誤,其后果是圖像空間和對(duì)象空間的平行線轉(zhuǎn)化為會(huì)聚(或發(fā)散)。這樣的狀況,也稱為"梯形畸變"或"薄棱鏡",可以 很容易地通過(guò)相當(dāng)常見(jiàn)的算法,計(jì)算會(huì)聚束線相互交叉的點(diǎn)。有趣的是,徑向和梯形畸變是兩個(gè)完全不同的物理現(xiàn)象,因此,他們可以通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的空間轉(zhuǎn)換功 能,通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)隨后校正。另一種方法是馬上校正到合適的畸變:網(wǎng)格的圖案是用來(lái)定義畸變的誤差值,它們有區(qū)帶。最終的結(jié)果是一個(gè)向量場(chǎng)關(guān)聯(lián)到一個(gè)具體 的圖像區(qū),每個(gè)向量定義修正已被應(yīng)用到的x, y坐標(biāo)的圖像范圍內(nèi)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
四、遠(yuǎn)心鏡頭景深
Opto遠(yuǎn)心公司TC 鏡頭的景深在公司文檔和產(chǎn)品記錄中均有陳述。對(duì)于大多數(shù)TC 系列鏡
頭,陳述的景深是在光圈數(shù)為8 的整體景深。景深可用于測(cè)量應(yīng)用,它通常比缺陷檢測(cè)景深要大,圖像的對(duì)比度必須盡可能高:在許多情況下,散焦被發(fā)現(xiàn)是有利于測(cè)量精度它是非常棒的,出現(xiàn)圖 像的對(duì)比度是不能接受的。由于這個(gè)原因,我們的產(chǎn)品記錄指出:"景深邊界,圖像可仍用于測(cè)量,但為了得到一個(gè)非常清晰的圖像,應(yīng)考慮只有一半的名義景 深"。景深非常困難用參數(shù)來(lái)定義:它取決于倍率、光圈數(shù)、波長(zhǎng)、像素大小、客戶使用的邊緣提取算法的靈敏度。由于這個(gè)原因:沒(méi)有客觀的,也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的方式 來(lái)定義它:這是一個(gè)主觀參數(shù)。一個(gè)簡(jiǎn)單的法則,快速計(jì)算景深的方法如下:
景深 = (工作光圈數(shù) * 像素大小 * 應(yīng)用程序特定參數(shù)) / (放大倍率 * M放大倍率)
其中:M = 放大倍率 WFN = 工作光圈數(shù) p = 像素大?。ㄎ⒚祝? k = 應(yīng)用程序特定參數(shù)
應(yīng)用程序特定參數(shù)取決于應(yīng)用的類型。對(duì)于遠(yuǎn)心測(cè)量應(yīng)用來(lái)說(shuō)一個(gè)合理的應(yīng)用程序特定參數(shù)值是0.015,而缺陷檢測(cè)應(yīng)用程序特定參數(shù)應(yīng)設(shè)置約0.008 。對(duì)于一定的放大倍率和工作光圈數(shù),因?yàn)殡p面聚焦遠(yuǎn)心,我們鏡頭的景深是更好的。
五、后焦距調(diào)整
許多相機(jī)被發(fā)現(xiàn)沒(méi)達(dá)到它定義的法蘭與傳感器的距離(法蘭焦距)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)C接口
(17.52 毫米) 。除了涉及機(jī)械誤差的所有問(wèn)題,很多用戶不夠重視傳感器保護(hù)玻璃的厚度,無(wú)論怎樣薄,仍然是傳感器距離實(shí)際法蘭的部件。Opto遠(yuǎn)心公司的鏡頭預(yù)先設(shè)置工作在C 接口的標(biāo)準(zhǔn)距離,間隔套件提供并說(shuō)明了如何把我們的遠(yuǎn)心鏡頭調(diào)到后焦距最優(yōu)值。
六、F接口和反彈
許多標(biāo)準(zhǔn)的F接口適配器,標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)鏡頭受到反彈的影響: F接口本質(zhì)上是有彈性的,因
為是基于預(yù)負(fù)荷彈簧。F接口是一個(gè)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而不是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),所以它既沒(méi)有參考工具書(shū),以確定每個(gè)負(fù)載,也沒(méi)有確切的機(jī)械公差資料。F接口,由于它的彈性性質(zhì), 如果附著在鏡片的相機(jī)很重,系統(tǒng)受振動(dòng), 可能會(huì)很不穩(wěn)定(顯然,,只有通過(guò)相機(jī)鏡頭的F卡口到位,我們并不推薦)。克服反彈的方式:
1) 加固相機(jī);2)嘗試不同的攝像機(jī)適配器;3)增加彈簧預(yù)負(fù)荷。
七、圖案涂料的種類
OE瀏覽器供應(yīng)激光雕刻和投影光刻技術(shù)或畸變校正圖紋。
八、激光雕刻
沉積在玻璃基板的絕緣材料的幾層。結(jié)果是"分色"的一面鏡子,這是非常類似的鋁涂層。
一個(gè)激光源,然后用于去除基板的部分,通過(guò)刻的表面積,讓光通過(guò)。這種技術(shù)是快速、價(jià)格低廉,但不是很準(zhǔn)確。激光光斑側(cè)為30-40微米并不能準(zhǔn)確地表示真正的幾何分辨率。
九、光刻
鍍鉻層是在玻璃基板上。隨著紫外線開(kāi)發(fā),類似的技術(shù)用于電子線路板制造,光敏電阻
放置的鍍鉻層上。酸在玻璃表面留下所需的鉻模式,然后用刪除的不發(fā)達(dá)光敏地區(qū)。隨著紫外線發(fā)展正在開(kāi)展的一種高精度繪圖儀,幾個(gè)微米比幾十毫米的表面可以輕松實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)的幾何精度。圖案邊緣的粗糙度也非常有限,在1.5 微米的粗糙度或更少的范圍。
十、MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))和CTF(對(duì)比度傳遞函數(shù))之間的區(qū)別是什么?
CTF(對(duì)比度傳遞函數(shù))表示當(dāng)"方形圖案"(棋盤格)成像時(shí)鏡頭的響應(yīng)對(duì)比度; 該參數(shù)
對(duì)評(píng)估測(cè)量應(yīng)用的邊緣銳度是極有用的。而MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))是對(duì)比度響應(yīng)達(dá)到成像正弦模式,其中的灰色水平范圍從0到255,對(duì)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用來(lái)說(shuō),這個(gè)值是比較困難轉(zhuǎn)換成任何有用的參數(shù)的。
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原文標(biāo)題:?深度剖析遠(yuǎn)心鏡頭,讓您更清晰認(rèn)識(shí)它
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