工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系要点

五、机器视觉中工业镜头的计算方式

1、WD 物距工作距离（Work Distance，WD）。

2、FOV 视场视野（Field of View，FOV）

3、DOV 景深（Depth of Field）。

4、Ho:视野的高度

5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)

6、PMAG:镜头的放大倍数

7、f:镜头的焦距

8、LE:镜头像平面的扩充距离

六、相机和镜头选择技巧

1、相机的主要参数:

感光面积SS（Sensor Size）

2、镜头的主要参数:

焦距FL（Focal Length）

最小物距Dmin（minimum Focal Distance）

3、其他参数:

视野FOV（Field of View）

像素pixel

FOVmin=SS（Dmin/FL）

如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480

则:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm

如果精度要求为0.01mm，七、工业相机传感器尺寸大小：

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)；

1pixels=0.007mm<0.01mm 结论:可以达到设想的精度

八、光学放大率

机器视觉系统中，镜头相当于人的眼睛，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过镜头得到，镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。

一、失真

可分为枕形失真和桶形失真，如下图示：

二、电视失真：

实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。

三、光学倍率

四、监视放大

计算方法：

例：VS-MS1＋10x镜头 1/2” CCD 照相机, 14”监视器上的成像

0.1mm的物体在监视器得到的是44.45mm的成像

※有时根据TV监视器的扫描状态，以上的简易计算将有一些变化。

五、解析度

表示了所能见到了2点的间隔0.61x 使用波长(λ)/ NA=解析度(μ)

以上的计算方法理论上可以计算出解析度，但不包括失真。

※使用波长为550nm

六、解像力

１mm中间可以看到黑白线的条数。单位（lp）/mm.

七、MTF（Modulation Transfer Function）

成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。

八、工作距离（Working Distance）

镜头的镜筒到物体的距离

九、O/I（Object to Imager）

物像间距离即物体到像间的长度。

十、成像圈

成像尺寸φ，要输入相机感应器尺寸。

十一、照相机 Mount

C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm

CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm

F-mount: FB:46.5mm

M72-Mount: FB 厂家各有不同

十二、视野 (FOV)

视野指使用照相机以后看到的物体侧的范围

照相机有效区域的纵向长度（V）/光学倍率（M）＝视野（V）

照相机有效区域的横向长度（H）/光学倍率（M）＝视野（H）

＊技术资料上的视野范围是指由光源及有效区域的一般数值计算出来的值。

照相机有效区域的纵向长度（V）or（H）=照相机一个画素的尺寸×有効画素数（V）or（H）来计算。

十三、景深

景深是指成像后物体的距离。同样，照相机侧的范围称为焦点深度。具体的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (ｆ)

ｆ（Focal Length）光学系的后主点（H2）到焦点面的距离。

十五、FNO

镜头从无限远时，亮度表示的数值，值越小越亮。FNO=焦距/入射孔径或有効口径=f/D

十六、实效F

有限距离时镜头的明亮度。

实效F = (1 +光学倍率) x F#

实效F = 光学倍率 / 2NA

十七、NA（Numerical Aperture）

物体侧的 NA = sin u x n

成像侧的NA' = sin u'x n'

如下图所示入社角度 u, 物体侧折射率n, 成像侧的折射率' n'

NA = NA' x 放大率

十八、边缘亮度

相对照度是指中央的照度与周边的照度的百分比。

十九、远心镜头

主光线与镜头光源平行的镜头。有物体侧的远心，成像侧的远心，两侧的远心行头等方式。

二十、远心

Telecentricity是指物体的倍率误差。倍率误差越小，Telecentricity越高。

Telecentricity有各种不同的用途，在镜头使用前，把握Telecentricity很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行，

Telecentricity不好，远心镜头的使用效果就不好；Telecentricity可以用下图进行简单的确认。

二十一、景深 (DOF)

景深（Depth of Field）可以用以下的计算式计算出来：

景深 = 2 x Permissible COC x 实效F / 光学倍率2 = 允许误差值 / (NA x 光学倍率)

(使用的是0.04mm的Permissible COC)

二十二、通风盘及解析度

Airy Disk是指通过没有失真的镜头在将光集中一点时，实际上形成的是一个同心圆。这个同心圆就叫做Airy Disk。Airy Disk的半径r可以通过以下的计算公式计算出来。这个值称为解析度。ｒ= 0.61

λ/NA Airy Disk的半径随波长改变而改变，波长越长，光越难集中于一点。例：NA0.07的镜头波長550nm

r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

显示了物体侧与成像侧的空间周波数的变化。横轴表示空间周波数，纵轴表示亮度。物体侧与成像侧的对

镜头毫米数与对应距离的参数表

镜头毫米数与对应距离 的参数表 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

安装监控摄像机如何选择合适的镜头 镜头毫米数与对应距离的参数表 镜头大小的主要区别是:镜头越小看的越近,但是视觉范围越宽;镜头越大看的越远,但是视觉范围越窄. 我们宝贝分类里面,半球型摄像头可以选配3.6MM或者6MM的镜头; 30米以内红外防水摄像机可以选配3.6MM、6MM或者8MM的镜头; 30米以上红外防水摄像机可以选配4MM、6MM、8MM、12MM、16MM、25MM的镜头(这些镜头都是全金属的大CS镜头) 2.8即：F=2.8mm镜头，拍摄距离为1~4米，拍摄角度为115° 3.6即：F=3.6mm拍摄距离为2~6米拍摄角度93° 6即F=6mm拍摄距离为3~15米拍摄角度为53°， 8即F=8mm拍摄距离为4~20米拍摄角度为40°， 12即F=12mm拍摄距离为5~25米拍摄角度为25°， 16即F=16mm拍摄距离为5~30米拍摄角度为20° 25即F=25mm拍摄距离为20~80米拍摄角度为15° 镜头的选择提示:镜头毫米数字越小,视野越开阔,但是看得距离越近;镜头毫米数字越大,视野越狭窄,但是看得距离越远,二者不可同时兼得） 监控摄像机镜头的计算公式

公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下： f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格WH 1/3"4.83.6 1/2"6.44.8 2/3"8.86.6 1"12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L 不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1=垂直视场角q（垂直观看的角度）q=2tg-1=式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距

(完整版)常见镜头分类及特点

常见镜头分类及特点 镜头一般按照焦距大小分类： 鱼眼镜头；微距镜头；广角镜头；标准镜头；长焦镜头；超长焦镜头；变焦镜头等 标准镜头：拍摄风景及人物都可以，介于广角与长焦之间 长焦镜头：拍摄远处人物特写及远处物体，如体育比赛 广角镜头：拍摄风景及大场面焦距无限远 鱼眼镜头：视角180度，畸变大，特殊用途 微距镜头：拍摄较小物体近距离拍摄如小蚂蚁等 超长焦镜头：可以拍摄月亮及星星 变焦镜头：焦距可以根据拍摄物体改变的镜头，可以拍出运动效果 1. 标准镜头 标准镜头：以适用于35毫米单镜头反光照相机的交换镜头为例，标准镜头通常是指焦距在40至55毫米之间的摄影镜头，它是所有镜头中最基本的一种摄影镜头。 标准镜头给人以记实性的视觉效果画面，所以在实际的拍摄中，它的使用频率是较高的。但是，从另一方面看，由于标准镜头的画面效果与人眼视觉效果十分相似，故用标准镜头拍摄的画面效果又是十分普通的，甚至可以说是十分“平淡”的，它很难获得广角镜头或远摄镜头那种渲染画面的戏剧性效果。因此，要用标准镜头拍出生动的画面来又是相当不容易的，即使是资深的摄影师也认为用好用活标准镜头并不容易。但是，标准镜头所表现的视觉效果有一种自然的亲近感，用标准镜头拍摄时与被摄物的距离也较适中，所以在诸如普通风景、普通人像、抓拍等摄影场合使用较多，最常见的纪念照，更是多用标准镜头来拍摄。另外，摄影者往往容易忽略的是，标准镜头还是一种成像质量上佳的镜头，它对于被摄体细节的表现非常的有效。

适马 30mm F1.4 EX DC HSM 镜头 2.长焦镜头 长焦镜头视角在20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。长焦距镜头又分为普通远摄镜头和超远摄镜头两类。普通远摄镜头的焦距长度接近标准镜头，而超远摄镜头的焦距却远远大于标准镜头。以135照相机为例，其镜头焦距从85mm-300mm的摄影镜头为普通远摄镜头，300mm以上的为超远摄镜头。 长焦镜头的焦距长，视角小，在底片上成像大。所以在同一距离上能拍出比标准镜头更大的影象。适合于拍摄远处的对象。由于它的景深范围比标准镜头小，因此可以更有效地虚化背景突出对焦主体，而且被摄主体与照相机一般相距比较远，在人像的透视方面出现的变形较小，拍出的人像更生动，因此人们常把长焦镜头称为人像镜头。但长焦镜头的镜筒较长，重量重，价格相对来说也比较贵，而且其景深比较小，在实际使用中较难对准焦点，因此常用于专业摄影。 快门速度：1/500秒光圈：F5.6 适马 APO 50-150mm F2.8 EX DC HSM 镜头官方样张 使用长焦距镜头拍摄，一般应使用高感光度及快速快门，如使用200mm的长焦距镜头拍摄，其快门速度应在1/250秒以上，以防止手持相机拍摄时照相机震动而造成影像虚糊。在一般情况下拍摄，为了保持照相机的稳定，最好将照相机固定在三脚架上，无三脚架固定时，尽量寻找依靠物帮助稳定相机。

监控摄像机镜头焦距计算方法

监控摄像机镜头焦距计算方法 发布时间: 2008-9-27 14:26:45 一、公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3" 8.8 6.6 1" 12.7 9.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L 不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水

平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m则H=W=×1.46=1.059m焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 二、图解法 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm 的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD 靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦

(完整版)监控镜头焦距与角度、照射距离参数

镜头选配参考标准

在实际应用中，经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题，比如100m 500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后，这个问题就不难解释了，即“看多远”问题与许多因素有关。比如说，用某定焦镜头可以看清100 m远处的钞票的面值。一般来说，镜头焦距越长，“看”得就越远，但同时视场角却变小，结果观看的范围变窄了。举个简单的例子，若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征（是男或是女），则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋（这部分已经“涨”出了画面），而换用广角镜头则只可能看到画面中有人（连男女都分辨不出），但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置，周围还有什么别的人物或参照物。因此，关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如，用8mn镜头观测10m远处的景物，如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。 一般情况下，为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪，一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分 辨出人物，则一般应要求人物的面部成像在356m（14in ）监视器上占到12.7mm（0.5in）以上。 在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题，这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定，另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距，它决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。 理论上，任何一种镜头均可拍摄很远处的物体，并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像，但受象素的限制，当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时，便不再能形成被摄物体的像，即便成像有几个象素大小，该像也难以辨别为何物。那么如何选好镜头和照射距离请看一下参数和数据，从而让你在今后的摄像机选择中如鱼得水。 监控镜头角度、距离的比例

12、照相机镜头的种类和用途

照相机镜头的种类和用途 ——摄影初学者数码摄影指南之十二 静观云涛撰文/摄影/制表 近几年，很多摄影爱好者选择了使用单反相机，主要是因为单反相机有利于摄影创作，而且一些入门级的单反相机价格已经低于好一点的袖珍 用长焦镜头远距离拍摄的人物——英国曼彻斯特

相机。所以我们在讲镜头的时候，就主要讲独立镜头。消费类相机如：卡片机、袖珍机和高端镜身一体机的镜头大都是变焦镜头，光圈一般都比较小，我们不专门对它讲解。不过，我们这一讲对于消费类相机上的镜头，也是有一定指导作用的。 1、标准镜头 标准镜头是指焦距长度等于底片对角线距离的镜头。但两者并不是完全相等，一般来说是个近似值。一般标准镜头的焦距和其底片规格如下表： 标准镜头的视角为53°左右，接近人眼睛的视角，用这种镜头拍出的照片，景物的透视效果接近人的视觉习惯，看起来比较正常，标准镜头的焦距与视角大小适中，适应性大，在摄影中

用的比较多。但标准镜头拍出的片子，没有压缩感，同时透视感很小，所以，震撼力较小。 尼康标准镜头 2、广角镜头 广角镜头的焦距长度比其对应的底片对角线短，对应135 相机（我们平时所用的单反数码相机和袖珍数码相机基本都是135类型的相机）来说，50mm以下的镜头就是广角镜头，如35mm、28mm、17mm等等，它们的视角一般在60°—100°，如果视角超过100°那就是超广角了。另外还有的镜头视角达到180，这种镜头叫做鱼眼镜头。

广角镜头造成了下部主体的变形与夸张 ——河北坝上七星湖 广角镜头的视角很宽，我们就可以用它来拍摄拍摄物距小，而且被摄对象面积体积大的景物。如街道建筑摄影，室内摄影，因为距离近，也就是物距小，如用标准镜头至中长焦镜头拍摄，只能拍到拍摄对象的一部分局部景物，如用广角镜头，就可以把拍摄对象全部容纳到照片中去，如果是拍摄房间，用广角镜头拍出来看起来比实际的房间还要宽敞一些。

镜头角度与距离计算方法

监控摄像头镜头可视角度表 镜头焦距搭配1/3" CCD搭配1/4" CCD二者的角度差异 2.8 mm89.9°75.6°14.3° 3.6 mm75.7°62.2°13.5° 4 mm69.9°57.0°12.9° 6 mm50.0°39.8°10.2° 8 mm38.5°30.4°8.1° 12 mm26.2°20.5° 5.7° 16 mm19.8°15.4° 4.4° 25 mm10.6°8.3° 2.3° 60 mm 5.3° 4.1° 1.2° 监控摄像头镜头可视距离表 镜头焦 距(毫米数) 距离5米 (宽×高) 距离10米 (宽×高) 距离15米 (宽×高) 距离20米 (宽×高) 距离30米 (宽×高) 2.8mm13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米 3.6mm8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米4mm8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米

6mm 5.5×4.1米11×8.3米16.5×12.4米22×16.5米33×24.8米8mm 3.5×2.6米7×5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米12mm2×1.5米4×3米6×4.5米8×6米12×9米16mm 1.5×1.1米3×2.3米 4.5×3.4米6×4.5米9×6.8米25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米5×3.8米7.5×5.6米60mm0.5×0.4米1×0.75米 1.5×1.1米2×1.5米3×2.3米

摄像机选型、安装需要考虑的几个问题 摄像机选型、安装通常有八点需要考虑，具体如下（1）应根据监控目标的的照度选着不同灵敏度的摄像机。监控目标的最低环 境照度应高于摄像机最低照度的10倍。 监视目标的照度要求与摄像机的灵敏度密切相关，通常闭路 电视监控系统是由被监视视场所监视时刻的自然光，一般画 面的典型照度见表1-1 表1-1 一般画面的典型照度 各种天气下的自然光照度值照度估计值（lx） 直射阳光100000—130000 晴天（非阳光直射）10000—20000 阴天1000 工作场所内（白天）200—400 非常阴暗的白天100 黄昏（拂晓）10 入夜1 满月0.1 弦月0.01 没有月亮的晴朗夜空0.001 没有月亮的多云夜空0.0001 监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍以上，

机器视觉之工业镜头的概念及分类

工业镜头的概念及分类 工业镜头的概念及分类 工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。 根据有效像场的大小划分 把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 根据焦距分类 根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。 变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。 实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用的计算公式： 放大率：m=h’/h=L’/L 物距：L = f(1+1/m) 像距：L’= f(1+m) 焦距：f = L/(1+1/m) 物高：h = h’/m = h’(L-f)/f 像高：h’ = mh = h(L’-f)/f 特殊用途的镜头

镜头角度与距离计算方法

专用的镜头角度计算方法 镜头焦距的计算 1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W 2、f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3" 1/2" 2/3" 1" 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg= 则H=W=×= 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用 1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出： 焦距f=440≈36毫米或 焦距f=330≈36毫米

摄像机焦距的基本知识

摄像机焦距的基本知识 计算焦距的软件有多少？好的就更少了，毕竟太专业或是说冷门，所以我作了一个小工具，目前为止应该算是最好的，希望能对朋友们有帮助，我为人人，人人为我！ 不要你先回贴才可见内容，不要你留邮件，不要你的金钱，完全绿色免费软件，行业特供，极为稀有，一顶之功，你帮了大家帮了我，自己还留下了大名，举手之劳，何乐而不为？ 在实际应用中，经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题，比如100m、500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后，这个问题就不难解释了，即“看多远”问题与许多因素有关。比如说，用某定焦镜头可以看清100m远处的钞票的面值。一般来说，镜头焦距越长，“看”得就越远，但同时视场角却变小，结果观看的范围变窄了。举个简单的例子，若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征（是男或是女），则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋（这部分已经“涨”出了画面），而换用广角镜头则只可能看到画面中有人（连男女都分辨不出），但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置，周围还有什么别的人物或参照物。因此，关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如，用8mm镜头观测10m远处的景物，如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。 一般情况下，为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪，一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分辨出人物，则一般应要求人物的面部成像在356mm（14in）监视器上占到12.7mm(0.5in)以上。 在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题，这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定，另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距，它决定了摄取图象的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。 理论上，任何一种镜头均可拍摄很远处的物体，并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像，但受象素的限制，当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时，便不再能形成被摄物体的像，即便成像有几个象素大小，该像也难以辨别为何物。 当已知被摄物体的大小及该物体到镜头的距离，则可根据下面的两式估算所选配镜头的焦距： f=h*D/H f=v*D/V f——镜头的焦距 h、v——CCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸 D——镜头中心到被摄物体的距离 H、V——被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸 基本知识 2. 2. 1、接口 镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。图2-4画出了这两种镜头的接口部位示意图。其中上半部为CS型镜头，下半部为C型镜头。在电视监控系统中常用的镜头是C型安装镜头（in32牙螺纹座），这

各种单反镜头的分类

各种单反镜头的分类（转载）2008-11-21 21:41:20| 分类：默认分类| 标签：|字号大中 小订阅 一、镜头的分类 1、按照品牌分 镜头一般按照品牌区分，比如尼康的镜头，佳能的镜头，宾得镜头，SONY的镜头。请注意的是这些品牌的镜头之间都是不能直接换用的，因为他们的机身卡口都不一样。如果你选择了尼康的单反F卡口，那么就很难再使用佳能的镜头了，因为他们的卡口设计不一样。尽管单反的乐趣就是换镜头，但是我们往往发现可以换的镜头其实很少，呵呵，这个是利益所决定的，短期内不可能改变。（其实也可以通过转接环实现换用，佳能的卡口可以转换的镜头很多，比如尼康的，蔡司的等等。但是并不见得能实现全部的功能） 如果按照品牌区分有一个特殊的镜头群——副厂镜头。 一旦我们买了某个品牌的镜头比如尼康，我们一般来说会选择尼康自己生产的镜头，称之为“原厂镜头”，还可以选择像适马、腾龙、图丽这样的第三方公司为尼康机身生产的镜头，我们称这样不是尼康原厂的厂商生产的镜头为“副厂镜头”。同理，佳能、宾得的机身不仅可以用自己生产的镜头，也可以选择适马、腾龙、图丽为他们生产的配套镜头。 （一个比较特殊的副厂是大名鼎鼎的光学巨人卡尔-蔡司，这个BT委托日本的另外一个光学BT厂商COSINA也就是日本确善能现在在生产尼康卡口的ZF系列镜头，目前有七支，这些镜头都是手动对焦的，但是个个品质都很好，后面我会专门的写一下！！！） 但是因为一个买单反的用户机身大多只买一台，镜头却可能买几个，厂商的利润更多的是体现在镜头以及相关的配件上面，所以尼康、佳能这样既可以生产机身又可以生产镜头的厂商恨不得全世界的人民都只买它们自己的相机和镜头。因此副厂们是很难得到尼康、佳能的技术支持的，所以它们设计生产的部分产品在兼容性上往往会有一些问题，再加上制造经验、质量控制等原因，个体差异会比较大，也就是说你可能运气好买到一个什么问题也没有的镜头，也可能运气更好买到一个什么问题都有的，甚至你连续换几个还是有问题的。（主要是电子技术方面的支持，跑焦跟这个也有一定的关系） 但是总的来说副厂的镜头的质量已经提高很多，除开个别的现象以外已经很多经典的优秀镜头值得去购买，我会在后面专门写副厂镜头的推荐。副厂镜头与原厂镜头实行的是错位竞争，所以它们的镜头更偏重于性价比，有的并不是说它们做不出来牛头，而是没必要去做而已。 2、按照焦段分 传统的135镜头其实一般都是按照焦段来分的，比较传统的大致分法是： 10－16mm为超广角－主要是拍摄风景，尤其是大场景，比如草原、沙漠、大海

镜头毫米数与对应距离的参数表

监控镜头毫米数与距离对照表 摄像机拍摄的视角与镜头的毫米数、CCD的尺寸大小密不可分，下表为镜头毫米数与搭配的CCD拍摄视角的对应关系，可供大家参考： 镜头焦距搭配1/3" CCD 搭配1/4" CCD 二者的角度差异 2.8 mm 89.9°75.6°14.3° 3.6 mm 75.7 °62.2°13.5° 4 mm 69.9 °57.0°12.9° 6 mm 50.0 °39.8°10.2° 8 mm 38.5 °30.4°8.1° 12 mm 26.2 °20.5° 5.7° 16 mm 19.8 °15.4° 4.4° 25 mm 10.6 °8.3° 2.3° 60 mm 5.3 ° 4.1° 1.2° 1/3" CCD 搭配镜头拍摄范围的尺寸如下表所示： 镜头焦距距离5米距离10米距离15米距离20米距离30米 (毫米数) (宽×高) (宽×高) (宽×高) (宽×高) (宽×高) 2.8mm 13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米 3.6mm 8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米 4mm 8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米 6mm 5.5×4.1米11×8.3米16.5×12.4米22×16.5米33×24.8米 8mm 3.5×2.6米7×5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米 12mm 2×1.5米4×3米6××4.5米8×6米12×9米 16mm 1.5×1.1米3×2.3米 4.5×3.4米6×4.5米9×6.8米 25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米5×3.8米7.5×5.6米 60mm 0.5×0.4米1×0.75米 1.5×1.1米2×1.5米3×2.3米 备注:同样毫米数的镜头搭配1/4"的CCD芯片拍摄的范围和角度稍微窄一点,但是拍摄画面中的物体看起来要大一点.表中的数据为水平方向的视场角度,如果摄像机装在高处往低处监看时,视场角和拍摄范围要稍微大一些,但拍摄画面中的物体要稍微小一点 镜头毫米数与对应距离的参数表 镜头参数 3.6/4MM 6MM 8MM 12MM 16MM 25MM 60MM 镜头角度75.7/69.6度50.0度38.5度26.2度19.8度10.6度 5.3度 最佳距离10米内20米内30米内40米内50米内60米内80米内 镜头大小的主要区别是:镜头越小看的越近,但是视觉范围越宽;镜头越大看的越远,但是视觉范围越窄. 我们宝贝分类里面,半球型摄像头可以选配3.6MM或者6MM的镜头; 30米以内红外防水摄像机可以选配3.6MM、6MM或者8MM的镜头; 30米以上红外防水摄像机可以选配4MM、6MM、8MM、12MM、16MM、25MM的镜头..(这些镜头都是全金属的

监控摄像机镜头的计算公式

监控摄像机镜头的计算公式 公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下： f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3"8.8 6.6 1"12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 视场角的计算: 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1=垂直视场角q（垂直观看的角度）q=2tg-1=式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f 时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m则H=W=×1.46=1.059m焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 图解法: 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。 图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm的镜头则可以完全覆盖视场。f=vD/V f=hD/H

摄影镜头分类

摄影镜头分类 摄影镜头是照相机的最主要部件之一，没有摄影镜头，根本就谈不上摄影，众所周知，35mm SLR的优点之一就是可交换镜头，以拍摄出效果各异的照片。 摄影镜头可以控制到达感光层的光线的强度、影象的放大倍率、视角范围、景物前后清晰范围等等。 在可交换镜头的选择上，常常遇到的问题是：哪支镜头适合我？ 其实每个人有其拍摄的风格或者喜好。一些喜欢街头抓拍，一些喜欢用长焦远距离拍摄，一些喜欢花草微距，一些则喜欢人物肖像等等。对一些人合适的镜头，未必是合适自己的；在某种场合适合的镜头，未必适合自己现在的场合。所以说：镜头的选择是多样性的。 在35mm SLR从MF向AF发展的进程中，摄影镜头的演变起着重要的和关键的作用。由于工程材料学科的不断发展，各镜头厂家的AF镜头均不同程度地采用了工程塑料来制造，而且所占比例愈来愈多，使得成本大幅度降低。在AF镜头中，很难找到一支除了镜片和外层皮饰外，其余全是金属的镜头了。所以在同一个公司生产的同等规格的镜头中，不少AF镜头的价格还低于手动聚焦镜头，这是毫不奇怪的。另外由于计算机辅助设计广泛地应用于镜头设计中和普遍地采用多层镀膜技术，各公司的镜头设计都有一致的趋势，其光学指标也相差不大了。其中一些镜头的设计已形成了典型设计，如35-70mm、28-70mm和70-210mm 等业余型变焦镜头等，所以各照相机原厂家同等规格的业余型AF镜头的价格也有趋同的倾向。 摄影镜头的主要光学参数有： 焦距 光圈系数 35mm单反机所用的摄影镜头的种类繁多，焦距覆盖范围从6~4000mm，依据焦距的不同，可分成鱼眼、广角、标准和长焦距镜头；依据焦距能否调节，又可分成焦距不变的定焦距镜头和焦距可变化的变焦距(变焦)镜头。 下面是按照焦距来区分的示意图：

工业镜头视场,倍率,焦距之间的关系

工业镜头的视场、倍率、焦距之间的关系一、焦距的计算方法 二、光学放大倍率的计算方法 三、视场的计算方法 四、视野表

五、机器视觉中工业镜头的计算方式 1、WD 物距工作距离（Work Distance， WD）。 2、FOV 视场视野（Field of View， FOV） 3、DOV 景深（Depth of Field）。 4、Ho:视野的高度 5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来 代表传感器像面的大小) 6、PMAG:镜头 的放大倍数 7、f:镜头的焦距 8、LE:镜头像平面的扩充距离 要了解 CCD 尺寸，首先必须先认识在工程师眼中“1英吋”的定义是什么？ 业界通用的规范就是 1英吋 CCD尺寸= 长 12.8mm ×宽 9.6mm = 对角线为 16mm 之对应面积。 透过“勾股定理”.可得出该三角之三边比例为 4：3：5；换句话说，我无须给你完整的面积参数，只要给你该三角形最长一边长度，你就可以透过简单的定理换算回来。而且面积对角线长度就是16除以那个分母。 有了固定单位的 CCD 尺寸就不难了解余下 CCD Size 比例定义了，例如: 1）1/2" CCD的对角线就是 1"的一半为8mm，面积约为 1/4； 2）1/4" CCD的对角线就是 1"的1/4，即为 4mm，面积约为1/16。 所以，得出这样的结论，就是1/2.5inch CCD感光面积<1/1.8inch。

六、相机和镜头选择技巧 1、相机的主要参数: 感光面积SS（Sensor Size） 2、镜头的主要参数: 焦距FL（Focal Length） 最小物距Dmin（minimum Focal Distance） 3、其他参数: 视野FOV（Field of View） 像素pixel FOVmin=SS（Dmin/FL） 如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480 则:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm 如果精度要求为0.01mm， 1pixels=0.007mm<0.01mm 结论:可以达到设想的精度七、工业相机传感器尺寸大小： 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)； 机器视觉工业镜头的相关专业术语详解

镜头的类别与作用

镜头的类别与作用 发布时间:2012-02-17 浏览次数: 一、镜头的类别 (一)根据视觉距离的不同，有不同景别的镜头：远景、全景、中景、近景、特写、大特写等。 (二)根据摄像机镜头的运动方式不同，有不¨拍摄技巧的镜头：推、拉、摇、移、跟、升、降等。 (三)根据表现方法不同，有主观镜头和客观镜头。 (四)根据拍摄角度不同，有仰拍、平拍和俯拍的镜头。 (五)根据镜头的时间长短不同，有长镜头和短镜头。 (六)还有只拍摄自然景物的“空镜头”。下面将分别介绍这些不同类别镜头的特征与作用。 二、景别的区分与作用 在实际生活中，人们依据自己所处的位置和当时的心理需要，或远看取其势，或近看取其质，或扫视全局，或盯住一处，或看个轮廓，或明察细节。影视艺术正是为了适应人们这种心理上、视觉上的变化特点，才产生了镜头的不同景别。 电视镜头不同景别的获得，取决于摄像机同被摄对象之间的远近，也取决于摄像机所用光学镜头的焦距。在固定距离处，改变可变焦距摄像机的焦距，可以拍下不同景别的镜头。 景别的划分，一般地是由摄影画面表现出来的景物范围去区分，通常是

以人的活动作为标准。 (一)远景 远景是视距最远的景别，是摄像机摄取远距离景物和人物的一种画面。这种画面能展示巨大的空间，表现的范围相当宽广，用来交代事物发生的地点及其周围的环境；也用来表现宽广，辽阔的场面，展示雄伟壮观的气势；也可用来描写景物，使之富有意境和诗意，从而抒发作者或人物的感情。 (二)全景 表现范围比远景小，只包括所要表现的事物的全体，全貌，而不包括它周围的环境。从人物来看，就是能清晰看到人物的全部动作。它的作用和远景差不多，用以介绍环境，表现气氛，展示大幅度的动作，刻画人物和环境的联系。 (三)中景 取景范围比全景小，表现人物膝部以上的活动。它使用较多，因为它不远不近位置适中，非常适合观众的视觉距离，使观众既能看到环境，又能看到人的活动和人物之间的交流。 (四)近景 取景范围是由人物头部至腰或肩之间，主要用于介绍人物，展示人物面部表情的变化，用来突出表现人物的情绪和幅度不太大的动作。 (五)特写 取景范围由肩至头部，用以突出刻画被摄的对象。观众能清楚地看到人物由肌肉颤动和眼神变化而表露出来的感情。这种表情比语言更富于表

光学镜头概述及分类

光学镜头概述及分类 光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。 根据有效像场的大小划分 把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 根据有效像场的大小，一般可分为如下几类：

根据焦距分类 根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。 变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。 实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用的计算公式： 放大率：m=h’/h=l’/l 物距：l = f(1+1/m) 像距：l’= f(1+m) 焦距：f = l/(1+1/m) 物高：h = h’/m = h’(l-f)/f 像高：h’= mh = h(l’-f)/f 根据镜头接口类型划分 镜头和摄像机之间的接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括c接口、cs接口、f接口、v接口、t2接口、徕卡接口、m42接口、m50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。 c接口和cs接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸－32un英制螺纹连接口，c型接口和cs型接口的螺纹连接是一样的，区别在于c型接口的后截距为17.5mm，cs型接口的后截距为12.5mm。所以cs型接口的摄像机可以和c口及cs口的镜头连接使用，只是使用c口镜头时需要加一个5mm的接圈；c型接口的摄像机不能用cs口的镜头。

监控摄像头镜头焦距计算方法

监控摄像头镜头焦距计算方法。 转载： 一、公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3"8.8 6.6 1"12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L 不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度）q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 二、图解法