Visão Computacional
Alessandro L. Koerich
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
Lentes para Visão Computacional
Parte 1
Principais Parâmetros de Lentes
• Tipos de Montagem: C-Mount, CS-Mount, F-Mount
• Formato Máximo de CCD: 1/3”, 1/2”, 2/3”, 1”
• Abertura (f/# ou F-Number):
• Campo de Visão ou Ângulo de Visão
• Ampliação
• Distância de Trabalho
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Tipo de Montagem
• Os principais tipos são:
– C-Mount
– CS-Mount
– F-Mount
• C-Mount
– Montagem por rosca
– 1" (25,4mm) de diâmetro com 32 TPI (Threads Per
Inch)
– 17.5mm distância para flange posterior
– Rosca mais comum
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Tipo de Montagem
• CS-Mount
–
–
–
–
Montagem por rosca
1" de diâmetro com 32 TPI (Threads Per Inch)
12.5mm distância para flange posterior
Compatível com C-Mount usando um espaçador de
5mm.
• CS-Mount x C-Mount
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Tipo de Montagem
• CS-Mount x C-Mount
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Tipo de Montagem
• F-Mount
– Usada em câmeras com grandes sensores
– 46.5mm distância para flange posterior
– Ideal para câmeras Line Scan
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Formato CCD x Formato Lente
• O formato do sensor afeta o ângulo de visão
– sensores menores = campo de visão menor!
• O formato da lente é irrelevante para o ângulo de visão,
pois deve somente projetar uma imagem que cobrirá o
sensor.
• A lente deve ter o mesmo formato do sensor ou um
formato maior. Ex: câmera sensor 1/3” pode utilizar lentes 1/3” a 1”,
(teremos o mesmo campo de visão).
• Entretanto, lentes maiores oferecem melhor resolução e
melhor qualidade de imagem. Por que?
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Formato CCD x Formato Lente
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Distância Focal
• Os raios de objetos infinitamente distantes são
condensados internamente nas lentes em um ponto
comum do eixo ótico.
• O ponto onde o sensor está posicionado é chamado de
ponto focal.
• As lentes possuem dois
pontos principais. A
distância entre estes
pontos determina a
distância focal das lentes.
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Distância Focal
• É medido em mm e relaciona diretamente o ângulo de
visão que será obtido.
• Distâncias focais curtas  ângulos de visão abertos.
• Distâncias focais longas  ângulos de visão estreitos
(telephoto)
• Um ângulo de visão normal é similar ao visto pelo olho
humano.
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Distância Focal
• Valores mais comuns: 4, 6, 8, 12, 16, 25, 35, 50, 75mm.
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Ângulo de Visão
• O ângulo formado por duas linhas partindo do
segundo ponto principal ao sensor.
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Ângulo de Visão
• O ângulo de visão muda com a distância focal das lentes
e com o tamanho da câmera.
• A distância focal para “cobrir” o objeto pode ser
calculada a partir das fórmulas:
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Ângulo de Visão
• Exemplo:
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Ângulo de Visão
• Exemplo:
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Campo de Visão
• O campo de visão varia com a distância focal.
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F-Number
• É o índice para a quantidade de luz que passa através
de uma lente.
– Quanto menor o número, maior a quantidade de luz que passa!
• É a razão entre a distância focal e a abertura efetiva.
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F-Number
• As lentes têm geralmente duas medidas:
– Máxima abertura (ou mínimo F-stop): quando a lente está
inteiramente aberta. Ex. F1.2
– Mínima abertura (ou máximo F-stop) logo antes da lente fechar
completamente. Ex: F16C
• O F-Stop tem diversos efeitos na imagem final:
– Um F-Stop mínimo implica que a lente deixa passar mais luz em
condições escuras, permitindo a câmera produzir uma imagem
melhor.
– Um F-Stop máximo pode ser necessário onde existe um alto
nível de iluminação ou reflexão.
• O F-Stop também afeta diretamente a profundidade de
campo.
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Profundidade de Campo
• Área dentro do campo de visão onde está o foco.
• Uma profundidade de campo ampla indica que uma
grande parte do campo de visão está em foco.
• É influenciado por vários fatores:
– Lentes de grande angulação geralmente tem uma profundidade
de campo maior.
– Um F-Stop elevado indica também uma profundidade de campo
maior
– Uma câmera de alta resolução possui uma profundidade de
campo maior.
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Profundidade de Campo
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Especificações de Lentes
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