镜头选取步骤

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1、2.镜头PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn2.镜头v镜头将三维被测物体和它周围的环境光学成像并投影在相机的二维图像传感器平面上，一般这个平面是长宽比为4．3的矩形，我们称这个矩形为成像面。–FOV（FieldofView）：）：和成像面中和成像面中的图像对应的物体平面被称作视野–工作距离WD(WorkDistance）：被测物体到镜头的距离称为工作距离。–景深：以镜头最佳聚焦时的WD为中心，前后存在一个范围，在此范围内能获得清晰的图像，这个范围被称为景深(D

2、epthofFie1d)。16图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn摄像镜头的特性v焦距f：决定物体在成像面上大小。f越大，成像也越大。f从几mm到数十米不等v光圈，相对孔径F＝D/f–D：镜头中光线能通过的圆孔直径，D越大，通过的光线越多，图像越亮–如f＝50mm，D=9.8,F＝9.8/50=1/5.6.我们在镜头上看到的相对孔径是F的倒数v视场角2ώ–决定在成像面上良好成像的

3、空间范围。当f一定时，视场角越大，成像也越大；当成像面尺寸一定时，焦距越长，视场角越小。如广角镜头、望远镜头。17图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn镜头的选择（1）v镜头的选择主要取决于fSensorSize()mmHiPMAG==FieldOfView()mmH0WD*PMAGf=1+PMAGvPMAG－镜头放大倍数，可>1,也可<1,一般镜头PMAG<1,vH0－视野高度v

4、Hi－相机有效成像面高度，相机成像面一般为4：3长方形vLE－镜头像平面扩充距离，为实现聚焦，像平面必须后移的距离LED=-=fPMAGf*i18图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn镜头选择（2）v镜头规范焦距：8mm、12.5mm、16mm、25mm等v普通镜头选择过程：–获得镜头至物体的距离，WD，如果可能，是一个距离范围，取中间值；–计算图像放大倍数PMAG；–使用WD和P

5、MAG计算所需的焦距；–选取最接近计算值镜头规范的焦距值；–根据规范焦距值重新核算镜头至物体的距离WD。v现举例说明选择镜头的过程。19图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cnv假设视场的高度为30cm，摄像机传感器高度为4.8mm，镜头放大倍数为：PMAG=4.8mm／30cm=0.016v物体至镜头的距离在0.5m至1m范围内，使用中间值0.75m，计算：WD*PMAG750*0

6、.016f===11.81mm1++PMAG10.016v在镜头的规范焦距：8mm、12.5mm、16mm、25mm和50mm五档内，12.5mm最接近计算结果，选择最接近的12.5mm镜头，使用此值核算该镜头到物体的距离WD：vWD=f(1+PMAG)／PMAG=12.5mm×（1+0.016)/0.016=703mmv镜头的扩充距离LE＝f×PMAG＝0.2mm20图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www

7、.fineprint.cn镜头选择（3）v其它参考因素：分辨率、景深v分辨率：分辨相同宽度的黑白间隔线对的能力，单位为1p/mm；或全图的像元数。v光圈对分辨率和景深的影响是相反的–一般而言，光圈变大，分辨率增高，景深减小；–光圈变小，分辨率降低，景深增加v普通相机可配一般的镜头（501p/mm），高档相机应配高档镜头（>1001p/mm)21图像分析与计算机视觉ImageanalyzingandComputerVisionPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn

8、镜头的分类v按接口分：–按镜头定位面到成像面的距离分为：►CC--MOUNT（17.5mm）（不兼容CS接口）►CSCS--MOUNT（12.5mm）（兼容C接口）►单反镜头（35mm）v按等效焦距分：–广角镜头（<50mm，特点：WD短，景深大，视角大，桶形失真)–长焦距镜头（>200mm，特点：WD长，枕形失真）–中焦镜头（50mm左右，畸变校正效果较好）–远心镜头（适应相同尺寸、