Фокусное расстояние объектива машинного зрения — параметр оптической системы, определяющий угол зрения и масштаб изображения, проецируемого на матрицу камеры. Выражается в миллиметрах и задаёт, какой участок сцены попадёт в кадр при заданной рабочей дистанции. Применяется в системах технического зрения: инспекции конвейерных линий, измерении деталей, распознавании кодов и контроле качества поверхностей.
Принцип работы
Объектив проецирует изображение объекта на фоточувствительную матрицу камеры. Меньшее фокусное расстояние даёт более широкий угол зрения — большее поле охватывается с той же дистанции. Большее фокусное расстояние сужает угол и укрупняет детали в кадре. Расчёт опирается на три параметра: рабочая дистанция (расстояние от объектива до объекта), размер матрицы (физические размеры сенсора) и требуемое поле зрения. Из этих величин через прямую пропорцию выводится необходимое значение фокусного расстояния.
Ключевые характеристики при выборе
При подборе учитывают: фокусное расстояние, совместимость формата объектива с форматом матрицы, минимальную дистанцию фокусировки, светосилу (диафрагменное число), наличие фиксации регулировочных колец для промышленной эксплуатации. Объектив должен перекрывать физический размер матрицы — при несоответствии по краям кадра возникают виньетирование и аберрации, снижающие точность анализа.
Где применяется
Контроль качества на производственных линиях, сортировочные конвейеры, роботизированные манипуляторы с позиционированием, считыватели штрихкодов и QR-кодов, измерительные стенды, видеоаналитика в логистике и складских системах.
Частые ошибки при подборе
Применение объектива с форматом меньше формата матрицы камеры. Игнорирование минимальной дистанции фокусировки при коротких рабочих расстояниях. Расчёт фокусного расстояния по диагонали матрицы вместо меньшей из её сторон. Подбор без учёта допуска на позиционирование объекта в рабочей зоне, из-за чего реальное поле зрения оказывается недостаточным.