机器视觉工业镜头专业术语详解：失真、电视失真、光学倍率及监视放大计算方法
在机器视觉系统中，镜头相当于人眼，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的感光阵列上。视觉系统处理的所有图像信息都是通过镜头获得的，镜头的质量直接影响视觉系统的整体性能。以下是机器视觉工业镜头相关专业术语的详细解释。1. 失真
可分为枕形畸变和桶形畸变，如下图所示：
2.电视失真
该值计算为实际边长的扭曲形状与理想形状的百分比。
3.光学放大倍数
4. 监视和放大
计算方法：
例：VS-MS1＋10倍镜头1/2” CCD相机，在14”显示器上成像
0.1 毫米的物体在显示器上得到 44.45 毫米的图像
※有时上述简单计算会根据电视监视器的扫描状态而发生一些变化。
5. 决议
表示两个可见点之间的距离，0.61x。使用波长 (λ)/ NA = 分辨率 (μ)
上述计算方法理论上可以计算出分辨率，但不包括畸变。
※使用波长为550nm
6. 决议
中间1mm处可以看到黑白线的数量。单位（lp）/mm。
7.MTF ( )
用于再现成像过程中物体表面明暗变化的空间频率和对比度。
8. 工作距离（ ）
镜筒到物体的距离
9. O/I（至）
物体与图像之间的距离是指从物体到图像的长度。
10.图像圈
https://img0.baidu.com/it/u=4135473274,3961750066&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=607&h=385
图像尺寸φ，需要输入相机传感器尺寸。
11. 相机支架
C 型安装座：1" x 32 TPI：FB：17.526mm
CS 安装：1" x 32 TPI：FB：12.526mm
F接口：FB：46.5mm
M72 接口：FB 制造商各不相同
12. 视野（FOV）
视野是指使用相机后能够看到的物方的范围。
相机有效面积纵向长度（V）/光学倍率（M）=视场角（V）
相机有效面积横向长度（H）/光学倍率（M）=视场角（H）
*技术数据中的视场范围是指根据光源和有效面积的一般值计算出的值。
计算出摄像机有效区域的垂直长度（V）或（H）=摄像机1个像素的大小×有效像素（V）或（H）的数量。
13. 景深
景深是指成像后物体的距离。同样，相机侧的范围称为焦深。具体景深值略有不同。
14. 焦距（f）
f（焦距）从光学系统后主点（H2）到焦平面的距离。
15.FNO
当镜头距离无穷远时，亮度代表数值。值越小，越亮。 FNO=焦距/入射孔径或有效直径=f/D
16. 有效性F
镜头在有限距离内的亮度。
有效F = (1 + 光学放大倍率) x F#
实际效果F=光学放大倍数/2NA
十七、不适用 ( )
物体侧 NA = sin uxn
成像侧 NA' = sin u'x n'
如下图所示，入射角u、物侧折射率n、成像侧折射率n
NA = NA' x 放大倍数
18. 边缘亮度
https://img2.baidu.com/it/u=2592977919,661520521&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=500&h=660
相对照度是指中心照度与周边照度的百分比。
19. 远心镜头
主光线与透镜光源平行的透镜。有物侧远心方式、成像侧远心方式、两侧远心方式。
二十、远方
它是指物体的放大倍数误差。放大倍数误差越小，则越高。
镜头有多种用途，在使用镜头之前了解它们很重要。远心镜头的主光线平行于镜头的光轴。
不行，使用远心镜头效果不好；您可以使用下图进行简单确认。
21.景深（DOF）
景深可以使用以下公式计算：
景深=2×COC×实际F/光学倍率2=允许误差值/（NA×光学倍率）
（使用0.04mm COC）
22. 通风板及分辨率
艾里斑是指当光线通过透镜无畸变地会聚在一点时，实际上形成了一个同心圆。这个同心圆称为艾里斑。艾里斑的半径r可以通过以下计算公式计算。该值称为分辨率。 r= 0.61λ/NA 艾里斑半径随波长变化。波长越长，光就越难聚焦在一点上。例：NA0.07透镜波长550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23. MTF 和分辨率
MTF ( ) 是指物体表面明暗的变化，并且也在成像侧再现。表示镜头的成像性能以及图像再现物体对比度的程度。为了测试对比度性能，使用具有特定空间循环数的黑白间隔测试。空间频率是指1mm距离处明暗变化的程度。
如图1所示，黑白矩阵波，黑白对比度为100%。该物体被镜头拍摄后，图像对比度的变化被量化。基本上，无论什么镜头，对比度都会有所下降。最终对比度降低至 0%。 ，无法区分颜色。
图2和图3显示了物方和成像方之间空间周期数的变化。横轴表示空间频率，纵轴表示亮度。根据A和B计算物侧和成像侧之间的对比度。根据A和B的比率计算MTF。
分辨率和MTF的关系： 分辨率是指如何分离和识别两点之间的距离。一般来说，镜头的好坏可以从分辨率值来判断，但实际上，MTF与分辨率有很大的关系。图 4 显示了两种不同镜头的 MTF 曲线。 a 镜头分辨率低但对比度高。镜头 b 对比度较低，但分辨率较高。
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