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3D动态工业照相机成像技术定位仪

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  3D动态工业照相机成像技术主要采用物理透视学的基本原理与计算机信息处理技术,表1为四轮定位3D图像测量系统软件结构。图像测量系统主要部件有反光板、镜头、工业照相机、数码影像成像芯片、电脑等,下面分别介绍。
  
  1 反光板(图9)
  
  反光板采用防撞和防腐蚀材质,无线束、无电池、更无电子传感器和电子元件,维护方便。经久耐用。
  
  2 镜头(图10中央)
  
  镜头是集聚光线,使胶卷(感光元件)能获得清晰影像的结构。一般而言,摄影用的透镜均为聚焦透镜,依照光学原理、由远处而来的光线穿过具有聚焦作用的透镜后,会全部聚焦于一点,这一点即焦点。从焦点到镜头的中心点之距离即称焦距。根据应用场合,镜头有以下种类:广角镜头、标准镜头、长焦镜头、变焦镜头、针孔镜头。
  镜头结构:镜头结构可以理解为镜头的构造,其主要是由镜片构成的。一个镜头往往是由多块镜片构成。根据需要这些镜片又会组成小组,从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确地还原。
  镜头的材质一般可以分为两类:玻璃和塑料。这两种材质和镜头生产商所采用的技术和特点有关的,并无优劣之分。两种材质的镜头也都有各自的特点:玻璃镜头稳重,塑料镜头轻巧。
  景深:当某一物体聚焦清晰时,从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也是清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。
  焦距:从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。焦距长短与成像大小成正比;镜头焦距长短与视角大小成反比:焦距长短与景深成反比;焦距长短与透视感的强弱成反比;焦距长短与反差成反比。
  对焦距离:对焦距离越远景深越深,对焦距离越近景深越浅。因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头,而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的镜头。
  滤镜口径:相机镜头口的螺纹是用来接各种滤镜以及外挂镜头的。不过,不同型号相机的螺纹直径是不一样,这圈螺纹口径就叫做滤镜口径。
  视角:镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角。对于相同的成像面积,镜头焦距越短,视角就越大。
  
  放大倍率:放大倍率指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。有的镜头也可能起到缩小的作用。
  光圈叶片数:相机镜头光圈的大小是通过镜头内叶片的变化来调整的。光圈叶片数就是指镜头内用来调整光圈的叶片数量。一般来说,数量越多,在光圈的调整时也就能实现更高的精度,目前6~9片比较常见。
  光圈:光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常在镜头内。表达光圈大小用F值。光圈F值=镜头的焦距/镜头口径的直径。光圈F值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量是下一级的一倍。
  
  3 工业相机及芯片(CCD、CMOS),智能相机
  
  CCD:电荷耦合器件(Charge Coupled Device)。
  像素:感光器件上的基本感光单元,也是一幅图像的基本单元。分辨率:感光器件/图像的水平和垂直方向的像素数(如1024×1024)。
  清晰度:人眼实际能够看到的清晰程度。用标准长度内能看到多少线点来衡量。
  信噪比:输出信号中有用信号和噪声的比(dB)。
  帧/场:相机输出的完整的一幅图像为一帧,隔行信号一帧分为两场。增益:通过放大器对信号,噪声的放大。
  BINNING:将几个像素联合起来作为一个像素使用,提高灵敏度,输出速度,降低分辨率。
  快门:每帧图像的曝光时间。
  光谱响应:感光器件在不同波段的感光程度。
  量子效率:光子转化成电子的效率(以%表示)。
  最大像素数:英文名称Maximum Pixels。是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在相机内部的DSP芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法,在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。
  有效像素数:英文名称Effective Pixels。有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下换算出来的值。(未完待续)


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