常見的鏡頭主要有 cctv 鏡頭、專業攝影鏡頭和遠心鏡頭。大部分的 cctv 鏡頭、專業攝影鏡頭為變焦距鏡頭。
這裡主要討論普通光學鏡頭與遠心鏡頭。
遠心鏡頭相機模型為正交投影,orthographic projection
遠心光路分為物方遠心光路和像方遠心光路。
物方遠心光路中,孔徑光闌位
於像方焦平面上,光闌也是出瞳,入瞳位於物方無限遠處。如圖 2-1所示,物體
ab 各點上發出的光線經物鏡後,其物方主光線均平行於光軸。如果物體 ab 位於
ccd 接收面 m1m2 的共軛位置處,則 ccd 接收面上像的長度為 m1m2。如果物
體沿光軸移動到 a1b1 處,則像面 a1』b1』偏離 ccd 接收面,a1』和 b1』點在 ccd
接收面上投影為乙個瀰散斑,其中心仍是 m1 和 m2 點,據此測出的像大小仍為
m1m2,這樣就消除了物距變化帶來的測量誤差。在孔徑光闌處加上光學濾波器
,使出射的光線只有平行於光軸的光通過,在 ccd 接收面上接收到的就是準確的像
長,不會因為物體沿光軸移動帶來測量誤差。
像方遠心光路則是將孔徑光闌放置在物鏡的物方焦平面上,出射光束的主光線平行於光軸,出瞳位於無限遠。
物方遠心光路和像方遠心光路可構成物像雙遠心光路。
物方遠心鏡頭光路圖如下:
圖2-1
像方遠心鏡頭光路圖:
物方遠心鏡頭主要用於消除物距變化帶來的測量誤差,因此通過物方遠心鏡頭所成的影象不存在透視變形;而像方遠心物鏡則可以消除ccd 位置不准帶來的測量誤差。
上圖感性認識一下:
物方遠心的成像模型自己還不是很確定,偷圖如下,不清楚這個模型的座標關係與針孔相機模型座標關係有什麼不同。還請明白的的朋友指點一二。
遠心鏡頭的成像模型可以推導為:
dx是畫素的實際物理大小
參考文獻:
1. 微型零件完整成像測量儀技術研究
2. 遠心光電視覺測量中系統引數對精度的影響機理
3. telecentric stereo micro-vision systerm:ccalibration method and experiments
遠心鏡頭的遠心度
不同廠家的遠心鏡頭消除透視誤差的能力也有差異,這是因為遠心度不同。遠心度定義為主光線與光軸間的夾角 如圖所示。另外,大多數工程師對景深和遠心度有誤解,認為遠心鏡頭的景深比普通鏡頭大。但前幾期我們專門討論過景深,知道景深只與瀰散斑直徑 鏡頭fno.放大倍率相關,與遠心度無關。遠心鏡頭優點 1 最突出特...
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遠心鏡頭引數計算
景深,在光學攝影中是乙個很重要引數,它的大小決定著清晰影象範圍。在遠心光學成像中,景深也是乙個經常被提及的引數,它的大小取決於鏡頭倍率 光圈數 波長 畫素大小 客戶使用的邊緣提取演算法靈敏度。對於大多數遠心系列鏡頭,陳述的景深是在光圈數為8的整體景深。景深可用於測量應用,它通常比缺陷檢測景深要大,影...