【光學(xué)知識(shí)】鏡頭也論分辨率？畸變率和遠(yuǎn)心度又是什么？

和屏幕的分辨率不同，鏡頭的分辨率不是用橫×高的形式，主要是因?yàn)楣鈱W(xué)成像系統(tǒng)的分辨率不描述像素?cái)?shù)，描述的是一毫米能分辨的清的線對(duì)數(shù)來(lái)表示的

【光學(xué)知識(shí)】自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)

自動(dòng)對(duì)焦指的是能夠根據(jù)被測(cè)物與視覺(jué)系統(tǒng)之間的距離，來(lái)自動(dòng)調(diào)整鏡頭焦距以保持影像清晰。是利用物體光反射的原理，相機(jī)上的傳感器接收反射的光，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，帶動(dòng)電動(dòng)對(duì)焦裝置進(jìn)行對(duì)焦。

【視覺(jué)知識(shí)】光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)

在遠(yuǎn)心鏡頭、FA鏡頭等光學(xué)系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到投入使用前，至少有兩個(gè)階段需要對(duì)工業(yè)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。 第一階段，是指設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)大量的光線追跡和衍射分析，對(duì)系統(tǒng)的成像情況進(jìn)行仿真模擬；第二個(gè)階段，是指工業(yè)鏡頭加工裝配后，投入大批量生產(chǎn)之前，需要通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)其實(shí)際成像效果。 因此往往需要多種的評(píng)價(jià)方法，才能客觀全面地反映其實(shí)際性能。我們將要介紹五種傳統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)方法。

【視覺(jué)知識(shí)】Camera Link協(xié)議

在相機(jī)不斷發(fā)展的今天，高像素、高幀率仍是一個(gè)重要的發(fā)展方向。在未來(lái)，為了滿足更高的生產(chǎn)和科研要求，會(huì)有越來(lái)越多的相機(jī)適配Camera Link協(xié)議，以滿足不斷增長(zhǎng)的需求，應(yīng)用Camera Link的相機(jī)將會(huì)在市場(chǎng)占據(jù)穩(wěn)定的份額，Camera Link協(xié)議將會(huì)為你的數(shù)據(jù)傳輸提供優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。

【視覺(jué)知識(shí)】邏輯電平與編碼器的視覺(jué)應(yīng)用

邏輯電平是指一種可以產(chǎn)生信號(hào)的狀態(tài)，通常由信號(hào)與地線之間的電位差來(lái)體現(xiàn)。邏輯電平的浮動(dòng)范圍由邏輯家族中的不同器件特性所決定。

【視覺(jué)知識(shí)】高速攝像技術(shù)及應(yīng)用

高速攝像是一種能夠以小于1/1000秒的曝光或超過(guò)每秒250幀的幀速率捕獲運(yùn)動(dòng)圖像的技術(shù)。

【視覺(jué)知識(shí)】常見(jiàn)的光學(xué)材料

各種折、反射光學(xué)元件，如透鏡、棱鏡、平面鏡、球面鏡和分劃板等都是由各種光學(xué)材料制作而成的，光學(xué)材料的好壞直接影響到光學(xué)元件和光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量和性能。總的來(lái)說(shuō)，光學(xué)材料需滿足這樣的要求，即折射材料對(duì)工作波段具有良好的透過(guò)率，反射元件對(duì)工作波段具有很高的反射率。

【視覺(jué)知識(shí)】圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍

動(dòng)態(tài)范圍（Dynamic Range）是圖像傳感器重要的參數(shù)之一，它決定了圖像傳感器能接收的陰影部分到高光部分的光亮強(qiáng)度分布范圍，也就是決定了所拍攝出來(lái)的圖像的細(xì)節(jié)、層次、特征。

【視覺(jué)知識(shí)】熒光技術(shù)

熒光，是指一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長(zhǎng)的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的出射光（通常波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波段，且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失）。具有這種性質(zhì)的出射光就被稱之為熒光。

【光學(xué)知識(shí)】鏡頭的對(duì)比度和均勻度是什么

我相信大家在日常的攝影或者電腦的使用甚至是看電視的時(shí)候肯定都聽過(guò)一些參數(shù)的名字，像對(duì)比度、均勻度、分辨率、畸變率等等，這些一般都是用來(lái)描述屏幕或者照片的參數(shù)。在我們的光學(xué)工業(yè)鏡頭中其實(shí)也會(huì)經(jīng)常提到這些參數(shù)名稱，但是其實(shí)這其中的一些參數(shù)跟日常中經(jīng)常接觸的那些概念還是很有不同的。今天就來(lái)給大家講講光學(xué)工業(yè)鏡頭中的對(duì)比度和均勻度。

【視覺(jué)知識(shí)】光波動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)基本特征

光波動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)基本特征17世紀(jì)，對(duì)于光的本質(zhì)成立了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)，一方是以牛頓為代表的光的粒子說(shuō)，另一方是以惠更斯為代表的光的波動(dòng)說(shuō)。為了驗(yàn)證光的波動(dòng)理論，惠更斯提出了著名的惠更斯原理。但由于牛頓的聲望以及當(dāng)時(shí)光波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有完整的數(shù)學(xué)模型，粒子說(shuō)的勢(shì)力一直為主導(dǎo)。直到1800年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊提出了干涉的概念，并利用著名的楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明了光的波動(dòng)性，之后，在此基礎(chǔ)上，馬呂斯和菲涅爾分別利用波動(dòng)性對(duì)偏振和衍射做出解釋，并建立光波動(dòng)性的數(shù)學(xué)理論和計(jì)算體系。最后，愛(ài)因斯坦將兩種學(xué)說(shuō)統(tǒng)一為波粒二象性。所以光的干涉現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象是光波動(dòng)過(guò)程中的基本特征，也是物理光學(xué)的主要研究對(duì)象。特點(diǎn)一光的干涉現(xiàn)象是指兩個(gè)或多個(gè)光波（光束）在某區(qū)域疊加時(shí)，在疊加區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的各點(diǎn)強(qiáng)度穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布現(xiàn)象。要滿足干涉，需要兩束或多束光振動(dòng)方向相同，頻率相同的單色光疊加才能產(chǎn)生干涉。楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)（圖1），利用同一光源S通過(guò)兩個(gè)狹縫S1和S2得到的兩束相干光束。由于兩條狹縫到光源距離相同，所以，兩束相干光束在同一波面，相位差為0，并且光強(qiáng)相等。圖1 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)這里，我們用a1和a2分別代表P點(diǎn)處兩束光的振幅大小。此處利用代數(shù)相加法計(jì)算光強(qiáng)有其中δ是光程差，其中Δ為光程，是路程與所在空間折射率相乘所得。將δ代入公式就有P點(diǎn)和振動(dòng)光強(qiáng)公式，設(shè)I0為單束光光強(qiáng)最后可得出結(jié)論，光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，P點(diǎn)有最大光強(qiáng)，光程差為波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，P點(diǎn)光強(qiáng)最小。這個(gè)實(shí)驗(yàn)很有力的證明了光的波動(dòng)理論。特點(diǎn)二光的偏振與干涉衍射不同的是證明了光是橫波，也證明了麥克斯韋電磁理論的正確性。生活中大部分照明光如日光都是自然光，自然光的振動(dòng)方向是向各個(gè)方向，無(wú)規(guī)則的振動(dòng)。光的偏振是一束自然光入射到各項(xiàng)異性晶體中，會(huì)分解為兩束偏振光。在光波中，如果光矢量的振動(dòng)方向在傳播過(guò)程中保持不變，只是它的大小隨相位改變，這種光成為線偏振光；圓偏振光在傳播過(guò)程中，它的光矢量大小不變，而方向，繞傳播軸均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)，端點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓；橢圓偏振光在傳播過(guò)程中大小和方向都有規(guī)律的變化，光矢量端點(diǎn)沿著一個(gè)橢圓軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2 偏振光在生活中，最常見(jiàn)的是線偏振光，比如電腦液晶顯示器，它的原理是利用背光板發(fā)出的自然光，經(jīng)過(guò)偏振片，形成固定為以某一方向振動(dòng)的線偏振光，之后會(huì)經(jīng)過(guò)液晶層，液晶的兩側(cè)包裹著電極會(huì)對(duì)液晶通入電壓，液晶的特性是會(huì)在電壓的作用下，會(huì)使線偏振光產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)會(huì)改變偏振光的振動(dòng)方向。改變振動(dòng)方向的光再遇到一個(gè)與第一個(gè)偏振片起偏方向垂直的偏振片。根據(jù)不同的偏轉(zhuǎn)角度，得到的光強(qiáng)隨液晶將光偏轉(zhuǎn)角度的不同會(huì)有強(qiáng)有弱，由電壓控制，最后由三個(gè)這樣的單位，分別通過(guò)紅綠藍(lán)三種顏色的濾色器，得到一個(gè)RGB像素點(diǎn)。圖3 液晶顯示器發(fā)光原理特點(diǎn)三衍射，光波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，會(huì)偏離原來(lái)的傳播方向彎入障礙物的幾何影區(qū)內(nèi)，并在幾何影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布的現(xiàn)象。17世紀(jì)菲涅爾在惠更斯的干涉理論上加以補(bǔ)充，發(fā)展成為惠更斯-菲涅爾原理。菲涅爾在研究了光的干涉現(xiàn)象以后，考慮到干涉現(xiàn)象來(lái)自于同一光源，它們是相干光，因而波前任意一點(diǎn)的光振動(dòng)應(yīng)該是波前上所有子波相干的結(jié)果。這種子波相干疊加的思想叫做惠更斯-菲尼爾原理。在成像系統(tǒng)中，衍射問(wèn)題是不可避免的，在幾何光學(xué)中，因?yàn)槿魏喂鈱W(xué)儀器都有限制光束的光瞳。這樣使原本在像方成像的點(diǎn)，變成一個(gè)衍射光斑。但相比波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，光瞳尺寸要大的多，就使得衍射像斑還是極小的。圖4 衍射圖案如圖4所示，一個(gè)圓孔的衍射圖形實(shí)際使一個(gè)環(huán)形圖案，這種可以稱為多級(jí)衍射條紋。圖5 分辨兩個(gè)衍射點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)接近的點(diǎn)成像后就會(huì)如圖5所示，兩個(gè)衍射圓會(huì)有部分重疊在一起，如果距離更加接近，光強(qiáng)分界線變得模糊，不明顯，使得我們無(wú)法分辨兩個(gè)點(diǎn)，此時(shí)兩個(gè)點(diǎn)之間的距離有了一個(gè)定義，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)逐漸接近，使得我們能恰好分辨兩個(gè)點(diǎn)的距離，稱為分辨率。這也是衍射對(duì)幾何光學(xué)最主要的影響。為了更好統(tǒng)一恰好分辨這個(gè)概念，一般在光學(xué)中利用瑞利判據(jù)，定義一個(gè)點(diǎn)物衍射圖樣的中央極大與近旁另一點(diǎn)物衍射圖樣的第一極小重合，作為光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨極限，認(rèn)為此時(shí)恰好可以分辨開兩個(gè)點(diǎn)物。【來(lái)源：光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】光虎光學(xué)專業(yè)生產(chǎn)由德國(guó)設(shè)計(jì)的工業(yè)鏡頭。以高精度雙遠(yuǎn)心鏡頭為核心，涵蓋高性能FA定焦鏡頭、變倍鏡頭等產(chǎn)品。可實(shí)現(xiàn)為客戶定制化研發(fā)生產(chǎn)。光虎光學(xué)還代理歐美日機(jī)器視覺(jué)全系列產(chǎn)品。如面陣與線掃工業(yè)相機(jī)、智能相機(jī)、3D相機(jī)、紅外與紫外相機(jī)、光源、圖像采集卡、機(jī)器視覺(jué)軟件及其他周邊產(chǎn)品。http://www.wfscnqf.cn/