0818_halcon选择镜头

精神懈怠一下10天没写东西了！可以简单，但是不可误导。

他说：
工作虽多，可以安排一下，一段时间只处理一个主要问题，这样也就不会觉得太忙了。

本章起个名：目标难测需买镜，双目放光要看机。

00 问题描述

本周主要是在选：高倍远心镜头 + 高分辨率相机，将微小的发光点（10μm）和0.1mm的点放大并精确成像，再通过图像处理与视觉算法，实现亚微米级甚至1μm级对位精度。

根据此需要，对硬件部分，主要镜头、光源、相机进行选择

那么第一问就来了

什么样的镜头可以实现此功能呢？

01-首先要对尺度有个概念！

1mm=1000μm
平时买的尺子📏最小精准单位是1mm，1mm2分的话0.5mm,500μm
拔了一根头发看一看正好和刻线重合，滚动五次相当于500μm，一根头发丝相当于100μm（粗估）
可以得到一条细细的直线是100μm，这条线上的点都是100μm大小
A4纸的厚度也相当于100μm

10μm相当于把头发丝分十分，已达到肉眼可见的生理极限

如果是发光的话20μm物体，可以被观察到。

结束

02-什么样镜头可以看到呢？

最初的估计也应该是10x的镜头啊，10μm放大10倍100μm差不多啊，这还有什么疑问吗？

倍数是10倍没问题，但是镜头怎么还有很多名目，查看镜头厂商

搜索了一下：工业上用什么样的镜头可以看清10μm的发光物体？

得到：远心镜头、远心镜头、远心镜头

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远心镜头：远心镜头的主光线平行于镜头光轴，具有无视差、低透视误差的特点，能确保物体尺寸测量的准确性不受物体位置或相机位置微小变化的影响，且具有低畸变、大景深的优势，非常适合高精度尺寸测量和微小物体的检测。
微距镜头：工业微距镜头是专门为拍摄微小物体设计的，具有较高的放大倍率和优秀的光学设计，能够提供高质量、高分辨率的图像，可以清晰显示微小物体的纹理和结构。它通常具有广阔的调焦范围，能快速准确地对焦，确保被观察的微小物体各个部分都能清晰呈现，可用于观察和检测 10μm 的发光物体。
高分辨率定焦镜头：定焦镜头的焦距固定，光学结构相对简单，通常具有高分辨率、低畸变、大光圈等特点。一些高分辨率的定焦镜头能够满足看清 10μm 发光物体的要求，在固定的工作距离下，可以提供清晰、稳定的图像，常用于电子制造业等对成像质量要求较高的场景。

因为后续要算法处理，哪还有什么考虑吗直接远心镜头！

为何选远心镜头的原因：低畸变（精确还原物体的真实尺寸和形状）、大景深（物体对焦后，该物体前后一定范围内的区域都能保持清晰成像的距离范围）、主光线平行于镜头光轴
此步骤：得到：10倍，远心镜头，还要加个平行于镜头光轴的光源

结束

03-搜索条件经调查研究获得

10倍，远心镜头，还要加个平行于镜头光轴的光源的镜头怎么在茫茫网络上搜寻呢？
开始搜索搜到后又不知道看那些参数

目前最关心是远心+10倍+低畸变+光源

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镜头1：

同轴光
倍率10 满足
WD (mm)55.2 满足
分辨率 (μm)1.5，满足，在波长为 550nm 时，其分辨率为 1.5μm，能清晰区分相距 1.5μm 的两个点。
景深 (mm)0.017，满足。镜头对焦后物体前后能保持清晰成像的距离范围，对拍摄有高低差的物体很重要
NA 0.23，暂定，数值孔径
有效F数22，有效光圈值为 22.00，该数据直接影响镜头的进光量和景深，进而对成像亮度和清晰范围
畸变 (%）0.01，满足，该镜头在搭配 1/3 英寸相机使用时，成像形状与物体实际形状的偏差为万分之1
重量(g)500，
最大可兼容芯片尺寸2/3"，选相机须看，2/3 英寸传感器的对角线长度约为 11mm，这与 SOD-10X 镜头的像场直径（φ11mm）相匹配，对角线长度大于 11mm，超出像场直径的部分将无法通过该镜头获得清晰的成像，可能导致画面边缘模糊或失真
接口C
焦距，9.27mm

04-视野范围Field of View, FOV（看参数计算）

光学倍率Magnification 10x
像场直径Image Circle φ11
最大适合相机（Largest Compatible Camera）2/3 英寸相机

2/3 英寸相机的传感器尺寸约为 8.8mm×6.6mm（对角线约 11mm，与像场直径匹配）。

已知光学倍率为 10.00 的情况下，

视野范围的计算公式为：视野范围 = 相机传感器尺寸 ÷ 光学倍率

以传感器宽度 8.8mm 为例，对应的
视野宽度约为 8.8mm ÷ 10.00 = 0.88mm；视野高度约为 6.6mm ÷ 10.00 = 0.66mm。

即该镜头搭配 2/3 英寸相机时，大致可拍摄到宽约 0.88mm、高约 0.66mm 的物体范围。

满足条件880μm,660μm

完结：

补：SOD-10X镜头参数

结合SOD-10X镜头参数，当图像分辨率为1920×1080时，视野范围的计算需分两步：

第一步：明确关键参数
图像分辨率：1920像素（宽）×1080像素（高）
镜头光学倍率：10.00（SOD-10X固定参数）
相机传感器适配：最大兼容2/3英寸传感器（尺寸约8.8mm×6.6mm，宽×高）

第二步：计算单个像素的物理尺寸
2/3英寸传感器的宽度为8.8mm（8800μm），对应图像水平像素1920，因此：
单个像素宽度= 传感器宽度 ÷ 水平像素数 = 8800μm ÷ 1920 ≈ 4.583μm
同理，传感器高度6.6mm（6600μm），对应垂直像素1080：
单个像素高度= 6600μm ÷ 1080 ≈ 6.111μm

第三步：计算视野范围
视野范围 = （图像像素数 × 单个像素尺寸） ÷ 光学倍率
视野宽度 =（1920 × 4.583μm）÷ 10 ≈ 880μm（0.88mm）
视野高度 =（1080 × 6.111μm）÷ 10 ≈ 660μm（0.66mm）

当图像分辨率为1920×1080时，搭配SOD-10X镜头和2/3英寸相机，视野范围约为 0.88mm×0.66mm，与镜头像场直径（φ11mm）完全匹配，边缘成像无模糊。