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成都弱電工程相關案例

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關于鏡頭焦距與監(jiān)控距離相關問題研究

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鏡頭的作用是把被攝景物準確成像在攝像器件的靶面上,并構成一幅清晰的光學圖像,以便轉換為電信號進行后期信息處理。鏡頭質量的好壞以及鏡頭與攝像器件是否配置合理,都將影響成像的質量。

實際的攝像機鏡頭都是由許多單元透鏡組合而成的。最基本的兩種透鏡就是凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡的作用是“聚光成像”,它可以使入射的平行光束,經(jīng)折射后會聚在一起,即在折射面的另一側形成一個焦點F,通常稱為實焦點。凹透鏡的作用是“散光不成像”,即平行光束通過凹透鏡之后折射的光線是發(fā)散的,但其光線延長線交于入射光一側,在主光軸上形成一個焦點,稱為虛焦點。

需要指出的是,透鏡成像總是存在著“像差”、“色差”以及幾何失真,這是因為:第一,透鏡表面上各點的曲率半徑很難做到完全一致,導致聚焦不好,產(chǎn)生“像差”;第二,透鏡表面對分歧波長光的折射率也有所差異,導致“色差”;第三,物體離光軸的距離分歧時,透鏡對它的放大率是不一樣的,這樣垂直于光軸的物體各處的放大率隨與光軸的距離分歧而分歧,因而造成了幾何畸變(如桶形失真和枕形失真等)。

為了消除像差、色差和幾何畸變,在實際鏡頭中,總是把凸透鏡和凹透鏡適當?shù)慕M合在一起。由于正負透鏡的作用剛好相反,所以可以提高鏡頭性能,改善成像質量。

在分歧的攝像器件上,多大的成像尺寸才能呈現(xiàn)出清晰可分辨的圖像?我們可以從圖像在攝像器件上所呈現(xiàn)的像素點數(shù)量來做一個大致的判斷。從下面分辨率尺度和傳感器上的像素點之間的對應關系,我們可以得到一個對于分辨率實際意義的大概指示。這一對應關系又稱為約翰遜尺度。

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