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“镜”观其变 解读机器视觉工业镜头光圈调节技术

2013-10-16  发布者:admin 

机器视觉镜头组件的光圈调节,实际上就是对孔径光阑的孔径大小进行调节。我们知道镜头是由透镜与光阑组成的,而光阑又分为孔径光阑与视场光阑两种,这其中孔径光阑决定着镜头成像面的亮度。

    通过对光圈的调节,来改变镜头的进光量,从而实现对成像面亮度的调节。光圈调节技术可以手动完成,也可以通过电机驱动来完成,而通过电机驱动模式实现的光圈调节通常被称为自动光圈调节技术。

工业镜头是机器视觉系统的重要组件之一,正如人的眼睛一样,镜头的光圈也随着外部光线强度的变化而变化。在夜晚光圈需要全部打开,而在强光下相应缩小。光圈控制着进入镜头光线的多少,摄像机从而产生清晰明快的图像。

    光圈的主要作用是通过控制镜头光量的大小满足成像所需的合适照度。也就是说,通光孔径越大,通过的光量越大;焦距越长,意味着芯片离镜头中心越远,相应的光就越弱,所以,标准光圈大小的参数应该与两个变量有关即孔径与焦距。光圈越大,靶面成像照度越大,摄像机输出信号强度越大,信噪比越高。

    光圈值一般用F值表示,是用来表征光圈的大小的参数,它可用计算获得,等于镜头焦距f和通光孔径D之比。光通量与F值的平方成反比关系,F值越小,光通量越大。F值的规律是后一个值正好是前一个数值的√2 倍,所以,光圈调大一挡,光量减少2倍。常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。