施努卡:為機器視覺選擇合適的相機鏡頭
為您的機器視覺應用選擇相機鏡頭是一個重要的決定。鏡頭會影響圖像的質(zhì)量。你必須把它弄對,因為錯誤的鏡頭導致的圖像質(zhì)量不佳無法事后用軟件修復!
鏡頭通常執(zhí)行一些影響圖像質(zhì)量的關(guān)鍵功能。首先,它定義了要捕獲的區(qū)域的詳細程度和范圍。在機器視覺中,這通常在鏡頭數(shù)據(jù)表上稱為“視角”(也稱為視場),通常是正常的(眼睛可以看到的)、廣角(實現(xiàn)清晰的更大視場)低光強度下的圖像),或長焦(遠處或小物體的極端特寫)。

視角由鏡頭的焦距 (mm) 和相機的圖像傳感器的尺寸(例如 1”、2/3” 或 1/2”)決定。
該鏡頭還具有對焦功能,包括調(diào)整其組件內(nèi)的元件和控制與圖像傳感器的距離。鏡頭數(shù)據(jù)表通常包括以米 (m) 為單位的“對焦范圍”(從鏡頭前部算起);例如:8~0.1。用于機器視覺應用的鏡頭可能包含指定“MOD 處的對象尺寸”的信息,該信息對應于指定的圖像傳感器尺寸。MOD是'minimum object distance'的縮寫,是指鏡頭與使用鏡頭對焦環(huán)可以對焦的物體之間的最短工作距離。MOD 取決于焦距和景深。因此,例如,廣角鏡頭的 MOD 預計會較低。
在研究鏡頭選項時,您還會看到它們可以是固定的、變焦的或變焦的(通常是電動的)。固定鏡頭提供固定焦距,只有一個視野(普通、廣角或長焦)。變焦意味著您可以獲得一系列可手動調(diào)整的焦距和不同的視野;但是,每當您改變視野時,您還必須手動重新對焦鏡頭。變焦鏡頭和變焦鏡頭的區(qū)別在于,如果您改變視野,您不必重新對焦鏡頭。焦點保持在一個焦距范圍內(nèi),對于超出該范圍的任何鏡頭調(diào)整都可以手動或電動(尋找電動變焦功能)。
為確保圖像正確曝光,鏡頭還可以控制通過傳感器的光量。鏡頭內(nèi)部是一個可調(diào)節(jié)的光圈,可以打開和關(guān)閉以讓光線進入。開口的直徑稱為鏡頭光圈,它被賦予一個 f 值(f/1.4、f/2、f/2.8、f/4、f/5.6、f/8 等),即是鏡頭的焦距與光圈大小的比值。簡而言之,f 數(shù)不僅告訴您將通過多少光,還告訴您通過的光線如何受到影響。在不涉及本文范圍之外的討論的情況下,了解較小的 f 值會帶來更多光線是有幫助的——通常在需要快速移動或高幀率時是一個不錯的選擇——但你必須考慮這些方式其中光線在不同的 f 數(shù)下受到影響。
您可以快速了解鏡頭的重要性。在為機器視覺應用選擇相機鏡頭時,需要考慮的因素太多了。請記住,鏡頭是與某些圖像傳感器配合使用的。您必須將鏡頭與相機圖像傳感器的正確尺寸(例如 1”、2/3” 或 1/2”)匹配,否則它將無法工作。然后讓您的應用程序和系統(tǒng)要求繼續(xù)指導您選擇最適合您需要完成的鏡頭。
