CN103186014A - 摄影机拍摄不同高度平面之方法 - Google Patents

Abstract

一种摄影机拍摄不同高度平面之方法，包括：摄影机、镜头、待测物及复数透明玻璃；将镜头设置于摄影机及待测物之间，复数透明玻璃设置于镜头及待测物之间，透过摄影机投射于透明玻璃后产生之光程差，使摄影机能不在增加设置数量条件下，进行不同高度平面之拍摄，除能增加光程之距离还能延长景深。

Description

摄影机拍摄不同高度平面之方法

技术领域

本发明涉及一种摄影机拍摄不同高度平面之方法，其用单一摄影机即可进行不同高度平面之拍摄，同时能增加光程之距离且延长景深。

背景技术

景深(Depth of Field)，系指景物前后结像的清晰范围，也就是说当焦距对准某一点时，它的前后景物都在清楚的范围，景深大小和所要表现的题材、图像有密切关系。景深的产生主要是由于人的眼睛对面积的分辨力是有限的，当一块颜色的长宽小于约1/2800英时时，肉眼就无法针对颜色的面积作出分辨，于是对肉眼来说，只剩下一个点，所以当照片上成像的点大于这个面积时，我们就会觉得影像是模糊的。

影响景深的三大重要因素，分别是光圈、镜头及距离，光圈与景深的关系：当光圈愈小、景深愈大，光圈愈大、景深就愈小，所以主要就是光圈值与景深的相互关系，光圈值在一般常使用到的规格有1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45或64等，其中光圈系指：镜头里叶片开阖的大小，光圈值：利用数值表示光圈开启大小，所以当光圈开启愈大，光圈值数字愈小，镜头里的光圈叶片开启得愈大，进光量也愈多，曝光量也会跟着变大。

接下来是镜头与景深的关系：镜头焦距愈长、景深愈小，镜头焦距愈短、景深愈大；最后提到的是距离与景深的关系：距离愈近、景深愈小，距离愈远、景深愈大，景深的范围是由对焦的中心点算起，前面三分之一，后面三分之二的前后距离属于清晰范围，如果想要预知景深的长短程度和效果，可从镜头上景深刻度表或景深预观钮得知。

景深在实际拍摄时有许多被运用的机会，例如：透过景深大小的强调或淡化来处理前景与背景的画面，使用大景深强调及说明环境与主体的关系，或利用小景深简化或模糊背景与前景藉此使主题显现出来。一般提到景深时都会以深与浅作为程度评断；景深较浅。表示在对焦点的前后，看到的东西会比较模糊，景深较深，表示在对焦点的前后，看到的东西会比较清楚。

传统精密光学组件在做检测程序时，通常需要透过精密摄影装置观测产品质量优良与否，如图1所示，是习知光学组件检测状态仿真示意图。当待检测物11上方架好三组摄影装置12后，每一摄影装置前方配置对应之摄影镜头13，通常该摄影装置12选用线性扫描摄影机(Line Scan Camera)，配置三组摄影装置12主要作用在于，当需要使用长景深镜头时，需用对应之摄影装置12产生长景深效果，但是如果是使用小解析系统设备时，则景深普遍很短，因此造成对焦后所观测到的东西比较模糊，且小解析系统设备摆放空间有限，当需要同时架设多组摄影装置12时，通常会产生配置空间不足，或甚至是产生全部摄影装置12无法全部被架设之缺失。

发明内容

本发明的目的是提供复数透明玻璃设置于镜头及待测物之间，使摄影机及待测物之实质距离产生光程差，则单一支摄影机即可进行不同高度平面之影像拍摄或检测，且景深相对增加，不受限于小解析或大解析系统设备之空间限制，节省各部零组件配置空间，且单一摄影机进行微调时更简易。

为实现上述的目的，本发明提出一种摄影机拍摄不同高度平面之方法，包括：摄影机、镜头、待测物及复数透明玻璃；将镜头设置于摄影机及待测物之间，复数透明玻璃设置于镜头及待测物之间，透过摄影机投射于透明玻璃后产生之光程差，使摄影机能不在增加设置数量条件下，进行不同高度平面之拍摄，除能增加光程之距离还能延长景深。

利用复数透明玻璃设置于单一支摄影机系统之镜头及待测物之间，使单一支摄影机即可达成与待测物之实质距离产生光程差之效果，进而仅需单一支摄影机即可进行不同高度平面之影像拍摄或产品检测，不论大解析系统或小解析系统之设备皆能适用安装于本发明之设计，降低零组件组装难度。

此外，藉由玻璃折射率及厚度参数等材质特性，使单一支摄影机即可完成光程距离之增加，当欲拍摄不同高度平面时，透过本发明之计算公式计算得出微调校正数值，避免设置多组摄影机之习知缺失，且透明玻璃还能增加景深，本发明计算光程距离之数学方程式如下所列：

〔(玻璃折射率-1)*玻璃厚度〕/玻璃折射率＝光程增加之距离

经上述说明显示，本发明确实能取代长、短景深镜头之变换情况，使对焦后所观测到之物品皆能清晰明确，便于机台操作人员实际运用。

附图说明

图1是习知技术之光学组件检测状态仿真示意图。

图2是本发明实施例之光学组件检测状态仿真示意图。

图3是本发明第1实施例之透明玻璃调整模拟示意图。

图4是本发明第2实施例之透明玻璃调整模拟示意图。

附图标号说明：

11待检测物      12摄影装置    13摄影镜头

21摄影机        22镜头        23待测物

24透明玻璃

具体实施方式

如图2所示，本发明包括：摄影机21、镜头22、待测物23及复数透明玻璃24；将镜头22设置于摄影机21及待测物23之间，复数透明玻璃24设置于镜头22及待测物23之间，透过摄影机21投射于透明玻璃24后产生之光程差，使摄影机21能不在增加设置数量条件下，进行不同高度平面之拍摄，同时还能延长景深。

将单一支摄影机21及镜头22之影像撷取系统与待测物23之间增加设置复数透明玻璃24，该摄影机21为线性扫描摄影机(Line Scan Camera)，藉由玻璃为可供光线穿透之特殊材质，将玻璃折射率及厚度参数等数值带入本发明之计算公式后得到微调校正数值，直接达成光程距离增加之目的，该光程距离计算之数学方程式如下所列：

〔(玻璃折射率-1)*玻璃厚度〕/玻璃折射率＝光程增加之距离

上述中，透明玻璃还能增加景深，当机台操作人员需要使用长景深镜头观测时，先经本发明之数学方程式计算后，再对透明玻璃24微调就使清晰观测影像，反之亦然，当机台操作人员需要使用短景深镜头观测时，同样经由数学方程式计算后，再对另一片短景深摄影机21及镜头22之对应透明玻璃24微调就能清楚观测影像，如此长、短景深取像系统之交互变换情况，都能利用本发明之设计轻易实施完成。

如图3所示，当待测物23位于与摄影机21及镜头22之取像系统较长远之间隔距离时，机台操作人员必须使用长景深系统观测，先经本发明之数学方程式计算后，透过对应之透明玻璃24微调计算出之调整距离数值，经校准后即能使机台操作人员清晰观测待测物23影像。

如图4所示，当待测物23位于与摄影机21及镜头22之取像系统较短距离时，机台操作人员此时必须改为采用短景深系统观测，先利用数学方程式计算出微调数值后，再针对相对应位置之透明玻璃24微调定位，使机台操作人员能清楚观测待测物23影像。

惟以上所作的说明及图面的显示均仅为利用本发明的技术手段所呈现的单一较佳实施例而已，自不能用以限制本发明的权利范围，举凡所属技术领域中具有通常知识者援引本发明的精神所作的等效修饰或变化设计，皆应为申请专利范围的叙述所涵盖，合先陈明。

Claims (5)

1.一种摄影机拍摄不同高度平面之方法，包括：摄影机、镜头、待测物，将镜头设置于摄影机及待测物之间，其特征在于：复数透明玻璃，该复数透明玻璃设置于镜头及待测物之间，使摄影机及待测物之距离产生光程差，经此使摄影机进行不同高度平面之拍摄。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，摄影机为线性扫描摄影机(LineScan Camera)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复数透明玻璃系用以增加光程之距离。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，增加光程距离之计算数学方程式为〔(玻璃折射率-1)*玻璃厚度〕/玻璃折射率＝光程增加之距离。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复数透明玻璃系用以增加景深。

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