评论

工业FA镜头分类与选型

一. 前言

光学镜头在机器视觉系统中具有非常重要的地位,它的作用与人眼中的晶状体类似。它的基本功能就是实现光束变换(调制),在机器视觉系统中,镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能,合理地选择和安装镜头,是机器视觉系统设计的重要环节。

一个光学镜头对像差校正的优良与否,即成像质量的好坏,可以通过像差的大小来衡量,一般较常见的像差类型有球差、像散、场曲、色差、畸变(枕型畸变–变小了,桶型畸变–变大了)、彗差等。

二. 镜头的分类

镜头按照实际用途可分为:

  • FA镜头:Factory Automation的缩写,即工厂自动化的镜头,简称工业镜头。
  • 远心镜头:主要是为了纠正传统工业镜头(FA镜头)视差而设计的,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍数不会变化。
  • M12镜头:小螺纹口径镜头,整体尺寸都要远小于FA镜头和远心镜头,主要用于嵌入式视觉和板卡式相机。

相较于FA镜头而言,远心镜头畸变小、成像质量更高,所以远心镜头更适用于精度要求更高的场合(测量),而FA镜头的光圈会比远心镜头大很大,即FA镜头对光源亮度要求会比较低,所以对于连续拍照而且精度要求不高的场合,优先选择FA镜头。

FA镜头按照焦距类型,还可进一步分为:

  1. 定焦镜头(CCTV镜头):只有一个焦段,或者说只有一个视野,没有变焦功能。定焦镜头的设计相对变焦镜头而言要简单得多,但一般变焦镜头在变焦过程中对成像会有所影响,而定焦镜头的优点是对焦速度快,成像质量稳定。
  2. 变焦镜头:具有多款定焦镜头的焦段范围,可随时变换焦距,无需更换镜头。变焦镜头在不改变工作距离的情况下,可以通过变动焦距来改变成像视野大小,因此非常有利于画面构图。
  3. 鱼眼镜头:一种视角接近或等于180°的镜头,是一种极端的广角镜头。其主要用于制作基于现实场景的全景图象。
  4. 微距镜头:在需要近距离拍摄被测物时,普通的CCTV镜头没办法在较近的工作距离下清晰成像,这时可能会想到加一定数量的接圈来解决这个问题,然而加接圈的这种方式在一定程度上会降低镜头的成像性能。这时可以考虑微距镜头,微距镜头能做到普通CCTV镜头做不到的近距离成像,此外,微距镜头和普通CCTV镜头都能覆盖的工作距离区域内,微距镜头的成像性能更好。(畸变率:CCTV镜头(一般)>微距镜头(较好)>远心镜头(很好);光圈大小:CCTV镜头>微距镜头>远心镜头)。

对变焦镜头和定焦镜头来说,同一种档次的变焦镜头的像差会比定焦镜头的大,导致变焦镜头的成像效果会差一些。因为变焦镜头需要折中考量,令在各种不同焦距情况下的成像质量都相对较好,而不能出现在某些焦距下很差的情况。所以,将定焦镜头应用于机器视觉应用系统是比较合适的,从成本角度来看,同级别定焦与变焦的差异,变焦镜头内部的结构设计以及镜片模组比定焦镜头更加复杂,生产和调试也更加复杂,所以成本上来说变焦镜头也更贵一些。

总结:

针对定焦镜头和变焦镜头而言,一般优先考虑定焦镜头,除非是有一些特殊原因,比如工作距离太近,定焦镜头满足不了,或者在检测中需要根据产品的大小来更改视野大小等才会考虑变焦镜头。以下为大家推荐部分工业FA镜头。

琪恒光学是一家致力于国内地区的光学产品、红外热成像产品销售服务企业。其产品范围:可见光镜头、短波红外SWIR镜头、云台监控、红外热像仪、夜视仪、工业测温等。我们可以了解客户需求,为用户提供系统集成方案,欢迎咨询!返回搜狐,查看更多

责任编辑:

平台声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
阅读 ()