Camera成像原理:
单反相机(SLR–SingleLensReflex):和双反相机(TLR–TwinLensReflex)不同,它只有一个镜头。
单:所谓“单镜头”是指摄影曝光光路和取景光路共用一个镜头
反:“反光”是指相机内一块平面反光镜将两个光路分开:取景时反光镜落下,将镜头的光线反射到五棱镜,再到取景窗;拍摄时反光镜快速抬起,光线可以照射到感光元件CMOS上。
通过反光镜、五棱镜、快门的独到设计,可以在通过快门来控制反光镜和光量进而来控制取景器成像或者相机成像,如下所示:
FOV测量方案
方法1:采用平行光源进行FOV测量
由于设备的FOV定义为视野边缘与光心的夹角,因此在采用平行光源进行FOV测量时,使用平行光源1对准透镜中心,平行光源2经过透镜折射使光线打在设备上获取成像边缘,使待测设备外两束平行光源的交点位置恰好位于焦点位置,利用光线的可逆性原理,测量两平行光源光线的夹角,就能得到FOV/2,也就能得到该设备的FOV
方法2:导入带刻线的全景图进行FOW测量
将导入VR设备的全景图进入图库全景显示之后(经过反畸变显示以后),利用视野中心的小圆圈或小圆点进行测量,具体步骤如下:
1保持头部不动,记录视野两边的刻线读数;
2水平转动头部,将视野中心的小圆点移动至记录的视野左侧的刻线位置,此时以头顶或颈椎线为中心,向视野前方做一条直线,角度记录为A;
3水平转动头部,将视野中心移动至记录的视野右侧刻线位置,此时头部的角度记录为B;
4则该VR设备的水平视场角为B-A
方法3:采用分光光度计进行FOV的测量
1将待测VR设备单眼透镜的出瞳位置置于分光光度计的中心,调整两镜筒,使其刚好对准画面边界;
2测量镜筒之间夹角,得到待测VR设备的单眼FOV;
焦距与视场角
工作距离也就是物距,物体到镜头的距离u,视场角则是镜头能够接收到达成像面上的光线的角度2θ,如上图所示。则当工作距离一定时,镜头的视场角越大,能够监测的视场范围也越大。视场可用如下公式描述:
FOV=2*u*tanθ;
相应的,像场大小公式为:
FOI(FieldofImage)=2*v*tanθ;
在实际选型时,镜头的视场角应保证像场大于或等于CCD像面尺寸,因此监控范围的大小最终是由CCD像面尺寸与镜头视场角共同决定的。一般情况下,镜头会标明支持CCD的尺寸,如1/2”—2/3”。有些情况下,则给出视场角为某一角度,此时可用上面的公式计算。
举例说明,由于一般监控的工作距离较大,而镜头焦距f较小,即uf,此时v≈f。例如选用焦距f=25mm的镜头,视场角2θ=30°,则镜头可支持最大像面尺寸为13.4mm,略大于2/3”的CCD尺寸(对角线11mm)而小于1”的CCD尺寸(对角线16mm)。
下表给出了常用CCD芯片的尺寸对比。
对角线(in)1/41/31/22/31
长边(mm)3.24.86.48..8
短边(mm)2.43.64.86.69.6
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