瑞利光学(图)-机器视觉 光学设计-视觉光学
机器视觉镜头特性及选择机器视觉镜头需要选择合适的才可以让效果达到佳,如何观察图像质量好坏呢?可以从分辨率、对比度、景深、失真及投影误差这几个参数来看。瑞丽光学今天就给大家介绍一下机器视觉镜头的主要特性及选择。在镜头设计中有许多重要的特性,包括镜头分辨率、镜头畸变和光照均匀性等,直接影响机器视觉系统性能。机器视觉系统中使用的摄像机、镜头和照明都对图像的整体质量做出了重要贡献。过去几年CMOS图像传感器技术的快速发展为镜头制造商带来了重大挑战。越来越高的传感器分辨率意味着现在有许多传感器具有更小的像素,需要更高分辨率的镜头。另一方面,为获得更高的灵敏度而保持较大像素大小的高分辨率传感器通常采用较大的格式,因此需要较大格式的高分辨率镜头。此外,许多需要非常长焦距镜头的应用,如监视、运动、航空摄影和主题公园游乐设施上的摄影,正日益纳入机器视觉的范畴,需要加以解决。在镜头设计中包括镜头分辨率、空间失真和通过镜头的照明均匀性对镜头的性能产生重要影响。了解镜头性能-调制传递函数(MTF)理想的镜头可以产生与物体美匹配的图像,包括其所有细节和亮度变化。在实践中,这是完全可能的,因为镜头充当低通滤波器。考虑到所有像差,镜头的图像质量可以通过其调制传递函数定量地描述。MTF由透镜再现具有不同间距(线对/空间频率/mm)的线(网格)的能力来定义。可以区分的线对/mm越多,机器视觉光学设计,镜头的分辨率越好。每个空间频率的MTF图显示了由镜头引起的对比度损失。通常以相对良好的对比度转移诸如粗糙间隔线的大结构。较小的结构,例如细间隔的线,以低对比度传输。任何给定频率或细节的衰减量按MTF分类,这表示镜头的传输效率。对于任何镜头,都有一个调制为零的点。此限制通常称为分辨率限制,通常以每毫米线对数(lp/mm)引用,或者以小线尺寸(以μm为单位)引用一些微距镜头,这也相当于镜头所需的小像素尺寸。适当。MTF从镜头的中心轴向边缘移动恶化,如果整个图像需要标称分辨率,这是一个重要的考虑因素。由于像散,视觉光学,MTF也可以根据镜头上某点的线条方向而变化,视觉光学基础知识,并且也是测量时的光圈设置的函数,因此在比较镜头性能时必须小心。由于必须选择透镜以使分辨率与图像传感器的像素尺寸相匹配,因此像素越小,透镜所需的分辨率越高。提示:在保持传感器尺寸以降低成本的同时提高传感器分辨率需要具有更高MTF的镜头来分辨这些更小的像素。应该始终考虑系统成本,因为较低成本的较小像素尺寸需要更高分辨率的镜头。计算机视觉和图像处理之间有什么区别在概念层面,图像处理和计算机视觉之间存在很多重叠,并且经常被误解的术语可以互换使用。在这里,我们简要概述了这些技术,并解释了它们在基础层面上的不同之处。人的眼睛有600万到700万个锥体细胞,其中包含三种被称为视蛋白的对颜色敏感的蛋白质之一。当光子击中这些视蛋白时,它们会改变形状,引发级联反应,产生电信号,进而将信息传递给大脑进行解读。整个过程是一个非常复杂的现象,并且使机器在人类层面上解释这一点一直是一个挑战。现代机器视觉系统背后的的核心动机在于模拟人类视觉,用于识别图案,面部以及将将2D图像转化为3D模型等。在概念层面,图像处理和计算机视觉之间存在很多重叠,并且经常被误解的术语可以互换使用。在这里,我们简要概述了这些技术,并解释了它们在基础层面上的不同之处。一、图像处理:数字图像处理技术于20世纪60年代末在美国***航空航天局喷气推进实验室(JetPropulsionLaboratory)首创,通过计算机增强,将Ranger航天器的模拟信号转换为数字图像。现在,数字成像有着广泛的应用,尤其是在***上。众所周知的应用包括计算机辅助断层扫描(CAT)和超声波。图像处理主要与数学函数和图像变换的使用和应用有关,而不考虑对图像本身进行任何智能推理。它仅仅意味着算法对图像进行一些转换,如平滑、锐化、对比度、拉伸。对于计算机来说,图像是一个二维信号,由像素的行和列组成。一种形式的输入有时可以转换成另一种形式。例如,磁共振成像(MRI),记录下离子的激发并将其转换成视觉图像。这里有一个用Python平滑图像的例子:对于一维信号,图像还可以使用各种低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)等进行滤波。HPF滤波器有助于在图像中找到边缘。这种使用矩阵的变换在卷积***网络等机器学习算法中非常普遍。在图像(像素值的另一个矩阵)上卷积滤波器,用于检测边缘或颜色强度。在数字图像处理中使用的一些技术包括:1)隐马尔可夫模型2)图像编辑与***3)线性滤波和双边滤波4)***网络二、计算机视觉:计算机视觉来自使用机器学习技术建模图像处理。计算机视觉应用机器学习来识别用于解释图像的模式。就像人类视觉的视觉推理过程一样;我们可以区分对象,对它们进行分类,根据它们的大小对它们进行排序等等。计算机视觉,如图像处理,将图像作为输入,并以大小,颜色强度等信息的形式提供输出。特斯拉的无人驾驶系统通过Source检测有雾情景中的物体以下是标准机器视觉系统的组件:1)相机2)照明设备3)镜头4)抓帧器5)图像处理软件6)用于模式识别的机器学习算法7)显示屏或机械臂执行从图像解释中获得的指令。例如,安装在无人驾驶汽车上的摄像机必须检测到前面的人,并将他们与车辆和其他特征区分开来。或者,我们可以测量网球运动员在比赛中所走的距离。球员运动的热图因此,时间信息在计算机视觉中起着重要作用,就像我们自己理解世界的方式一样。这里的***终目标是使用计算机来模拟人类视觉,包括学习和能够根据视觉输入进行推理和采取行动。三、结论:图像处理是计算机视觉的一个子集。计算机视觉系统利用图像处理算法对***视觉进行真。例如,如果目标是增强图像以便以后使用,那么这可以称为图像处理。如果目标是识别物体、汽车自动驾驶,那么它可以被称为计算机视觉。光学镜片主要有玻璃和树脂两种。玻璃片硬度高,质重易碎;树脂片透光性较强,质轻不易破碎,可防御紫外线,但耐磨性较差。高度屈光不正者应选用树脂片,以减少镜片重量;儿童不宜戴玻璃片,因易碎而***性高。镜片厚度取决于度数和折射率,近视镜片***薄周边厚,视者相反。度数越高镜片越厚、折射率越高镜片越薄。高度屈光不正者好选择高折射率镜片。眼镜参数与镜片的关系:瞳距:双眼平视前方时或视轴平行时两瞳孔中心点之间的距离!镜片折射率:指镜片穿过空气和穿过镜片材质时的速度比值。数值越大,镜片越薄越小越厚。有1.5系、1.6系、1.67光学透镜系、1.74系四个主要类别。色散系数(阿贝数):这是一个一般在31-58之间的数值(树脂镜片来言),数值越大代表镜片的色散现象越小,清晰度越高,看物体的保真性越高。一般贵的1.67镜片,色散系数小,清晰度低(所以如您的度数不是太高,慎选,不是价格高就好)。加硬技术:在本来比较容易磨损的树脂镜片表面,涂一层硬度很高的物质,以增加耐磨性。加膜技术:在镜片的表层镀上有很多金属微量元素组成的膜,使镜片增加光线的透过率(94~99%以上),看东西更清晰完整。同时特殊的膜层还有防雾抗辐射功能。常见的有绿膜、蓝膜、光学镜片紫膜、黄金膜、红膜。其中蓝膜红膜紫膜基本是抗辐射的镜片类别,蓝佳。正式的是绿膜,名镜片基本都用此,好的镜片也有抗辐射功能,且镜片较白,其膜自然美观。球面/非球面:球面镜片看东西弯曲;非球面的好处是镜片看上去圈少些,眼睛不会因凹透镜明显缩小,视觉光学,另看东西不会有明显弯曲。树脂镜片不宜用力擦拭许多人以为树脂眼镜片可以像擦拭玻璃镜片一样用力擦拭,殊不知,树脂镜片硬度较低,容易出现划痕,是不能像玻璃镜片一样被擦拭的。框架树脂眼镜抵抗外力的能力较弱,单手脱戴容易因受力不均造成眼镜变形,所以要坚持使用双手脱戴。同时应经聚焦镜常检查眼镜框的螺丝是否有松动和眼镜变形现象,若发现螺丝松动,要及时上紧,以免镜片掉下产生划痕。若眼镜变形应及时去眼镜店修理。使用树脂眼镜要定期清洁眼镜片,使之保持较好的清晰度。清洁时不能用纸巾或擦镜布直接用力擦拭,而应先用清水冲洗,若沾有油脂,可用洗洁精或中性肥皂清洁,并用清水清洗干净,然后自然晾干,或者用柔软的纸巾或眼镜布轻轻将水拭去,拭水的时候尽量不要直接摩擦眼镜片,切忌用尖硬物刮剔。在清洁眼镜时,好是一只手把住镜架的鼻梁处,另一只手轻轻冲洗镜体。现在,有很多配镜中心推出超声清洗眼镜的服务,只要将眼镜放入装有清水的超非球面镜声洗镜仪里,通过超声波的作用,5分钟即可洗干净。玻璃镜片包括光学玻璃镜片及高折射率镜片(即通常所称的超薄片),其硬度高、耐磨性能好,一般其质量及各项参数不会随时间而改变,但是玻璃镜片的抗冲击性及重量方面要略逊于树脂镜片。树脂镜片一般要比玻璃镜片轻得多,且抗冲击性能要优于玻璃片,但其表面硬度较低,比较容易被擦伤。树脂镜片及镀膜镜片由于其特性较软,所以平时应注意不要让镜面直接接触硬物,擦洗时好先用清水(或掺合少量洗洁精)清洗,然后用专用试布或优质棉纸吸镜片上的水滴。此外,在环境条件较差的地方应慎用镀膜镜片,以免沾上污物难以清洗。瑞利光学(图)-机器视觉光学设计-视觉光学由深圳瑞利光学有限公司提供。深圳瑞利光学有限公司(www.ray-/p)位于深圳市龙华区大浪街道同胜社区白云山新村国飞大厦606。在市场经济的浪潮中拼博和发展,目前瑞利光学在电子、电工产品制造设备中拥有较高的知名度,享有良好的声誉。瑞利光学取得全网商盟认证,标志着我们的服务和管理水平达到了一个新的高度。瑞利光学全体员工愿与各界有识之士共同发展,共创美好未来。)