在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,相機(jī)中的傳感器(CCD或CMOS)相當(dāng)于人眼中的視網(wǎng)膜,鏡頭就相當(dāng)于晶狀體,必須通過鏡頭來攝取世界萬物,人類的眼睛如果焦距出現(xiàn)誤差(近視眼),則會出現(xiàn)無法正確的分辨事物,而盈泰德科技研發(fā)的視覺檢測設(shè)備,其主要的特性也是鏡頭的焦距值。
下圖展示了鏡頭成像的基本性質(zhì),圖中a所示假設(shè)發(fā)光體位于無限遠(yuǎn)處(無窮遠(yuǎn)處物體所發(fā)光被認(rèn)為是平行光),放置鏡頭與這些平行光垂直,這些光線將聚集在一點(diǎn),這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)。
換句話說,焦點(diǎn)是無限遠(yuǎn)處光源的映射。鏡頭與焦點(diǎn)之間的距離成為焦距f。因此,如果我們想要獲取一個CCD傳感器上的無限遠(yuǎn)的物體,鏡頭與傳感器的距離就會正好是鏡頭的焦距。
如果將發(fā)光體移近鏡頭,如圖中b所示,鏡頭就將光線聚焦在焦點(diǎn)前面,因此如果要獲取尖銳的圖像,就必須增加鏡頭與傳感器的距離。這不僅僅應(yīng)用于理想的薄透鏡,也可以應(yīng)用于實(shí)際由多鏡片組成的復(fù)合鏡頭。對于一般的應(yīng)用,理想薄透鏡或是小孔成像原理可以被應(yīng)用到一般的視覺系統(tǒng)中。因此,鏡頭對焦意味著改變鏡頭本身與CCD傳感器的距離,距離改變靠機(jī)械裝置進(jìn)行約束。
鏡頭成像的基本性質(zhì)示意圖