工業(yè)鏡頭的基本組成
鏡頭的基本功能是實(shí)現(xiàn)光束變換。在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，鏡頭的主要功能是將目標(biāo)成像在圖像傳感器的光敏表面上。鏡頭的質(zhì)量直接影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的整體性能。鏡頭的合理選擇和安裝是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。
鏡頭的基本組成
常用的成像鏡頭可分為兩部分：透鏡和光闌。
1、透鏡
單個(gè)透鏡是光束變換的基本單元。
有兩種常見(jiàn)類型的凸透鏡和凹透鏡。凸鏡頭具有會(huì)聚光的功能，也稱為會(huì)聚鏡頭或正鏡頭；凹鏡頭也稱為發(fā)散鏡頭或負(fù)鏡頭，因?yàn)樗鼘?duì)光有發(fā)散效應(yīng)。在鏡頭設(shè)計(jì)中，這兩種鏡頭通常一起使用，以校正各種像差和畸變，從而獲得滿意的成像結(jié)果。
2、光闌
光圈用于限制光束進(jìn)入鏡頭。使有益光束進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像，而有害光束不能進(jìn)入鏡頭。根據(jù)設(shè)置隔膜的不同目的，隔膜進(jìn)一步分為以下類型：
光圈光圈：它決定進(jìn)入鏡頭的成像光束的數(shù)量（光圈）。從而確定鏡頭成像表面的亮度，這是鏡頭的關(guān)鍵部件之一。一般來(lái)說(shuō)，“調(diào)整光圈”就是調(diào)整光圈光圈的光圈，從而改變成像面的亮度。
視場(chǎng)光圈：限制鏡頭的成像范圍。鏡頭的成像范圍可能受到一系列物理幀和邊界的限制，因此大多數(shù)實(shí)際鏡頭具有多個(gè)光圈。例如，每個(gè)鏡頭的框架可以限制斜入射光束，因此它們都可以視為視場(chǎng)光闌；CCD、CMOS或其他光敏器件的物理邊界也限制了有效成像的范圍，因此這些邊界也是場(chǎng)孔徑。
l防雜散光圈：設(shè)置用于限制雜散光到達(dá)圖像平面的光圈。在鏡頭成像過(guò)程中，除了正常的成像光束到達(dá)像面外，還有一些非成像光束到達(dá)像面，統(tǒng)稱為雜散光。雜散光對(duì)成像非常有害。與成像光束相比，它們是干擾和噪聲。它們的存在降低了成像表面的對(duì)比度，并降低了系統(tǒng)的傳輸功能。為了減少雜散光的影響，可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)置一個(gè)光圈來(lái)吸收和阻擋雜散光到達(dá)圖像平面。為此目的引入的光圈稱為防雜散光圈。
一般來(lái)說(shuō)，可以理解成，透鏡和光圈都是鏡頭的重要光學(xué)功能單元。鏡頭聚焦于光束變換（如實(shí)現(xiàn)一定的組合焦距、減少像差等），光圈聚焦于光束權(quán)衡約束。
