机器视觉工业镜头计算方法

机器视觉工业镜头计算方法（一）2025 年 8 月 1 日 艾菲特光电一、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 二、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 假如精度要求为 0.01mm，1pixels=0.007mm<0.01mm 结论：可以达到设想的精度三、工业相机传感器尺寸大小：（单位：mm）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)； 四、CCD 相机元件的尺寸型号高度比长度（mm）宽度（mm）对角线（mm）1/6"4:31.732.32.8781/4"4:32.43.241/3"4:33.64.861/2"4:34.86.481/1.8"4:35.37.28.92/3"4:36.68.8111"4:39.612.8164/3"4:313.51822.5五、线阵传感器尺寸（单位：mm） 61.4 57.4 3.5 28.6 20.48 10.24六、公式： 分辨率（μm)=0.61（固定值）x0.55（设计波长）÷NA 有效 F No=放大倍率/2NA 景深(mm)=2(可接受的模糊圆直径 x 有效 F No÷放大倍率 2) 光通量直径（φ）=2NAx 物体的高度+视野尺寸（角度）七、显示器倍率及综合倍率的求法： 显示器倍率=显示器英寸数 x25.4（1 英寸）÷CCD 相机对角尺寸 综合倍率=显示器倍率 x 光学倍率 例：2x 光学倍率镜头和 1/2'' CCD 相机的组合，在 14''显示器上的影像综合倍率 综合倍率=44.45x2=88.9八、光学放大率光学放大率影像大小相对于物体的放大率 β=y’/y =b/a=NA/NA’=CCD 相机元素尺寸/视场实际尺寸电子放大率电子放大率是用相机拍照成像在 CCD 上的像呈现在显示器的放大倍数显示器放大率显示器放大率是被拍物体通过镜头成像显示在显示器上的放大倍数 显示器放大率＝（光学放大率）×（电子放大率） 例子:光学放大率＝0. 2X, CCD 大小 1/2（对角线长 8mm）,显示器 14〃 电子放大率＝14×2...