工業鏡頭視場、倍率、焦距之間的關係

一、焦距的計算方法

二、光學放大倍率的計算方法

三、視場的計算方法

四、視野表

光學放大倍率	2/3" (寬度×長度×對角線)	顯示器 放大倍率		1/2" (寬度×長度×對角線)	顯示器 放大倍率		1/3" (寬度×長度×對角線)	顯示器 放大倍率
		9"	14"		9"	14"		9"	14"
x0.1	66x88x110	2.1	3.2	48x64x80	2.9	4.5	36x48x60	3.8	5.9
x0.14	47x63x79	2.9	4.5	34x46x57	4.0	6.2	26x34x43	5.3	8.3
x0.16	41x55x69	3.4	5.2	30x40x50	4.6	7.1	23x30x38	6.1	9.5
x0.18	37x49x61	3.8	5.8	27x36x44	5.1	8.0	20x27x33	6.9	10.7
x0.2	33x44x55	4.2	6.5	24x32x40	5.7	8.9	18x24x30	7.6	11.9
x0.3	22x29x37	6.3	9.7	16x21x27	8.6	13.4	12x16x20	11.4	17.8
x0.4	17x22x28	8.4	12.9	12x16x20	11.4	17.8	9x12x15	15.2	23.7
x0.5	13x18x22	10.5	16.2	9.6x12.8x16	14.3	22.3	7.2x9.6x12	19.1	29.7
x0.6	11x15x18	12.6	19.4	8.0x10.7x13	17.2	26.7	6x8x10	22.9	35.6
x0.7	9x13x16	14.7	22.6	6.9x9.1x11	20.0	31.2	5.1x6.9x8.6	26.7	41.5
x0.75	9x12x15	15.8	24.2	6.4x8.5x11	21.5	33.4	4.8x6.4x8.0	28.6	44.5
x0.8	8x11x14	16.8	25.8	6.0x8.0x10	22.9	35.6	4.5x6.0x7.5	30.5	47.4
x0.9	7.3x9.8x12.2	18.9	29.1	5.3x7.1x8.9	25.7	40.1	4.0x5.3x6.7	34.3	53.4
x1	6.6x8.8x11.0	21.0	32.3	4.8x6.4x8.0	28.6	44.5	3.6x4.8x6.0	38.1	59.3
x1.5	4.4x5.9x7.3	31.5	48.5	3.2x4.3x5.3	42.9	66.8	2.4x3.2x4.0	57.2	89.0
x2	3.3x4.4x5.5	42.0	64.6	2.4x3.2x4.0	57.2	89.0	1.8x2.4x3.0	76.2	119
x2.5	2.6x3.5x4.4	52.5	80.8	1.9x2.6x3.2	71.5	111	1.4x1.9x2.4	95.3	148
x3	2.2x2.9x3.7	63.0	96.9	1.6x2.1x2.7	85.8	134	1.2x1.6x2.0	114	178
x3.5	1.9x2.5x3.1	73.5	113	1.4x1.8x2.3	100	156	1.0x1.4x1.7	133	208
x4	1.7x2.2x2.8	84.0	129	1.2x1.6x2.0	114	178	0.9x1.2x1.5	152	237
x4.5	1.5x2.0x2.4	94.5	145	1.1x1.4x1.8	129	200	0.8x1.1x1.3	171	267
x5	1.3x1.8x2.2	105	162	1.0x1.3x1.6	143	223	0.7x1.0x1.2	191	297
x6	1.1x1.5x1.8	126	194	0.8x1.1x1.3	172	267	0.6x0.8x1.0	229	356
x7	0.94x1.26x1.57	147	226	0.69x0.91x1.14	200	312	0.51x0.69x0.86	267	415
x8	0.83x1.10x1.38	168	258	0.60x0.80x1.00	229	356	0.45x0.60x0.75	305	474
x9	0.73x0.98x1.22	189	291	0.53x0.71x0.89	257	401	0.40x0.53x0.67	343	534
x10	0.66x0.88x1.10	210	323	0.48x0.64x0.80	286	445	0.36x0.48x0.60	381	593
x11	0.60x0.80x1.00	231	355	0.44x0.58x0.73	315	490	0.33x0.44x0.55	419	652
x12	0.55x0.73x0.92	252	388	0.40x0.53x0.67	343	534	0.30x0.40x0.50	457	712

五、機器視覺中工業鏡頭的計算方式

1、WD 物距 工作距離（Work Distance，WD）。 2、FOV 視場 視野（Field of View，FOV） 3、DOV 景深（Depth of Field）。 4、Ho:視野的高度 5、Hi:攝像機有效成像面的高度(Hi來代表傳感器像面的大小) 6、PMAG:鏡頭的放大倍數 7、f:鏡頭的焦距 8、LE:鏡頭像平面的擴充距離

六、相機和鏡頭選擇技巧

1、相機的主要參數:
 　感光面積SS（Sensor Size）
2、鏡頭的主要參數:
　焦距FL（Focal Length）
　 最小物距Dmin（minimum Focal Distance）
3、其他參數:
　視野FOV（Field of View）
　 像素pixel  
　 FOVmin=SS（Dmin/FL）
　如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480
　則:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm
　如果精度要求爲0.01mm，1pixels=0.007mm<0.01mm
　結論:可以達到設想的精度

七、工業相機傳感器尺寸大小：

1/4″:(3.2mm×2.4mm)；    1/3″:(4.8mm×3.6mm)；
1/2″:(6.4mm×4.8mm)；    2/3″:(8.8mm×6.6mm)；
1″:(12.8mm×9.6mm)；

八、光學放大率

放大率	光學放大率	影像大小相對於物體的放大率 β=y’/y =b/a =NA/NA’ =CCD相機元素尺寸/視場實際尺寸
	電子放大率	電子放大率是用相機拍照成像在CCD上的像呈現在顯示器的放大倍數
	顯示器放大率	顯示器放大率是被拍物體通過鏡頭成像顯示在顯示器上的放大倍數 顯示器放大率＝（光學放大率）×（電子放大率） 例子:光學放大率＝0. 2X, CCD大小1/2（對角線長8mm）,顯示器14〃 電子放大率＝14×25.4/8＝44.45（倍） 顯示器放大率＝0.2×44.45＝8.89（倍） （1寸＝25.4mm）
	視場	視場是鏡頭與CCD相機連接時物體可被看見的範圍大小 視場的大小是:（CCD格式大小）/（光學放大率） 例子:光學放大率＝0.2X，CCD1/2〃（4.8mm長，6.4mm寬） 視場大小 :長＝4.8/0.2＝24（mm） 寬＝6.4/0.2＝32（mm）

本文轉自：http://www.microvision.com.cn/gyjt/shuyu.html