高分辨率人工智能卡口应用领域的工业用镜头的制作方法

本实用新型涉及一种高分辨率人工智能卡口应用领域的工业用镜头。

背景技术：

随着高清卡口系统的不断升级迭代，其高清卡口系统对道路的建设意义越来越重要；早期的高清卡口捕捉系统仅能记录最大分辨率800*600的图像，但对于进一步捕捉驾驶人员的面部特征和更多车辆细节还存在不足；为此，如今高清卡口系统采用了更先进的嵌入式工业控制主机，加入了更加高清的图像处理系统、更高清识别模式以及远程数据访问等技术，可实现完全智能控制，其对公路的实时监控、车辆违章号牌照捕捉、实时上传等工作都有着重要的意义；目前随着人工智能的不断发展，开发出了高达500万像素甚至更高分辨率高清卡口系统，其对机器视觉镜头分辨率、畸变、相对孔径等都提出了更高的要求，现有的大多数镜筒无法满足此高清要求。

技术实现要素：

本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种高分辨率人工智能卡口应用领域的工业用镜头，成像高清且工作稳定，满足目前人工智能卡口应用领域对公路车辆监控高分辨率的要求。

本实用新型的具体实施方案是：提供一种高分辨率人工智能卡口应用领域的工业用镜头，包括镜筒，所述镜筒内沿光线自左向右依次设置有负光焦度的前组a、可变光阑、正光焦度的后组b，所述前组a包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一正月牙型透镜、第二正月牙型透镜及负月牙型透镜，第二正月牙型透镜及负月牙型透镜胶合密接成第一胶合组，所述后组b包括自左向右沿光线入射方向依次设置的第一双凹透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜及第二双凹透镜，第一双凹透镜、第一双凸透镜胶合密接为第二胶合组，第三双凸透镜及第二双凹透镜胶合密接为第三胶合组，前组a与后组b之间的空气间隔为6.63mm，前组a与可变光阑之间的空气间隔为3.25mm，所述可变光阑与后组b之间的空气间隔为3.38mm，所述第一正月牙型透镜与第一胶合组之间的空气间隔为0.10mm，所述第二双凸透镜与第二胶合组之间的空气间隔为0.10mm，所述第二双凸透镜与第三胶合组之间的空气间隔变化量为0.50mm~5.50mm。

进一步的，镜筒内设置有用于安装前组a的前组镜筒以及位于前组镜筒右侧且用于安装后组b的后组镜筒，所述前组镜筒与后组镜筒之间经第一螺钉螺接并形成联动，所述第一正月牙型透镜与第一胶合组之间设有用于保证空气间隔的隔圈a，所述前组镜筒内还设有压圈a，所述第二胶合组与第二双凸透镜之间设有用于保证空气间隔的隔圈b，所述后组镜筒内设有压圈b。

进一步的，所述前组镜筒与后组镜筒之间设有主镜筒，所述主镜筒内侧设有用于调焦的聚焦转轮，所述聚焦转轮上固定连接有聚焦环，聚焦转轮经第二螺钉与聚焦环锁付。

进一步的，所述后组镜筒包括用于安装第三胶合组的连接座，所述连接座通过沉头螺钉锁付在主镜筒侧部上，所述连接座右侧部螺接有压圈c，所述连接座尾部还设有用于与相机相匹配连接的1-32unf接口。

进一步的，所述连接座侧部设有用于带动光阑开合的光阑调节环，所述光阑调节环上设有贯穿光阑调节环的光阑导钉，所述光阑调节环上还设有用于锁付定位光阑开关大小的光阑锁紧钉。

进一步的，所述主镜筒上还设有用于防止光阑开合超过使用极限的光阑限位槽。

进一步的，所述主镜筒上还设有调焦环锁紧钉。

进一步的，所述前组镜筒左侧还预留有用于选配组装滤光片或保护片的滤镜空间。

进一步的，所述镜筒内设置有位于后组b右侧的sensor面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本装置设计合理，设计合理，稳定性好，成像高清，采用了半组移动调焦方式，从而实现了100mm至无穷远物距的高清成像且光学畸变≤0.5%，可为高清卡口监控系统提供优于800万像素高分辨率成像画面，可与800万及以下ccd或者cmos适配，能够满足目前人工智能卡口应用领域对公路车辆监控高分辨率的要求，为不断升级迭代的卡口监控系统提供更好的图像处理解决方案。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图一；

图2为本实用新型实施例结构示意图二；

图3为本实用新型实施例结构示意图三；

图4为本实用新型实施例mtf曲线图；

图5为本实用新型实施例畸变变化曲线图。

图中：1、滤镜空间，2、聚焦环，3、第一螺钉，4、第二螺钉，5、聚焦转轮，6、主镜筒，7、光阑调节环，8、光阑导钉，9、光阑限位槽，10、连接座，11、1-32unf接口，12、沉头螺钉，13、压圈c，14、第二双凹透镜，15、第三双凸透镜，16、第二双凸透镜，17、第一双凸透镜，18、压圈b，19、隔圈b，20、第一双凹透镜，21、前组镜筒，22、可变光阑，23、光阑锁紧钉，24、后组镜筒，25、调焦环锁紧钉，26、负月牙型透镜，27、隔圈a，28、压圈a，29、第二正月牙型透镜，30、，第一正月牙型透镜，31、sensor面，32-第一胶合组，33-第三胶合组，34-前组a，35-后组b，36-第二胶合组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例1：如图1~3所示，本实施例中，提供一种高分辨率人工智能卡口应用领域的工业用镜头，包括镜筒，所述镜筒内沿光线自左向右依次设置有负光焦度的前组a34、可变光阑22、正光焦度的后组b35，所述前组a包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一正月牙型透镜30、第二正月牙型透镜29及负月牙型透镜26，第二正月牙型透镜及负月牙型透镜胶合密接成第一胶合组32，所述后组b包括自左向右沿光线入射方向依次设置的第一双凹透镜20、第一双凸透镜17、第二双凸透镜16、第三双凸透镜15及第二双凹透镜14，第一双凹透镜20和第一双凸透镜17胶合密接为第二胶合组36，第三双凸透镜15及第二双凹透镜14胶合密接为第三胶合组33，前组a与后组b之间的空气间隔为6.63mm，前组a与可变光阑之间的空气间隔为3.25mm，所述可变光阑与后组b之间的空气间隔为3.38mm，所述第一正月牙型透镜与第一胶合组之间的空气间隔为0.10mm，所述第二双凸透镜与第二胶合组36之间的空气间隔为0.10mm，所述第二双凸透镜与第三胶合组之间的空气间隔变化量为0.50mm~5.50mm。

本实施例中，为了优化镜头内部的空间以及保证镜头在不同通光环境下使用，设计了一体式可变光阑，不仅提高了现场作业效率、同时提高了镜头的整体稳定性。

本实施例中，镜筒内设置有用于安装前组a的前组镜筒21以及位于前组镜筒右侧且用于安装后组b的后组镜筒24，所述前组镜筒21与后组镜筒24之间经第一螺钉3螺接并形成联动，所述第一正月牙型透镜与第一胶合组之间设有用于保证空气间隔的隔圈a27，所述前组镜筒内还设有压圈a28，所述第二胶合组与第二双凸透镜之间设有用于保证空气间隔的隔圈b19，所述后组镜筒内设有压圈b18；此外，压圈a与压圈b的设置能够有效保证前组a及后组a的稳定性及抗震性，同时，隔圈b和压圈b内壁均设计了消光纹，有效的消除了杂散光对镜头成像的影响。

本实施例中，所述前组镜筒21与后组镜筒24之间设有主镜筒6，所述主镜筒内侧设有用于调焦的聚焦转轮5，所述聚焦转轮5上固定连接有聚焦环2，聚焦转轮经第二螺钉4与聚焦环锁付固定；此外，聚焦转动外表面为多头螺牙，可以使调焦过程更加稳定细腻。

使用时，通过转动聚焦转轮，带动聚焦环与聚焦转轮形成联动，使前组a34及后组b35内的镜头在镜筒内部沿镜筒长度方向轴向移动进行调焦，调焦完成后，通过聚焦转轮锁紧钉将聚焦环锁紧即可。

本实施例中，所述后组镜筒包括用于安装第三胶合组的连接座10，所述连接座通过沉头螺钉12锁付在主镜筒6侧部上，所述连接座右侧部螺接有压圈c13，所述连接座尾部还设有用于与相机相匹配连接的1-32unf接口11。

本实施例中，所述连接座侧部设有用于带动光阑开合的光阑调节环7，所述光阑调节环上设有贯穿光阑调节环的光阑导钉8，所述光阑调节环上还设有用于锁付定位光阑开关大小的光阑锁紧钉23。

本实施例中，优化镜头内部的空间以及保证镜头在不同通光环境下使用，设计了一体式可变光阑，不仅提高了现场作业效率、同时提高了镜头的整体稳定性，所述主镜筒上还设有光阑限位槽9，光阑限位槽呈弧形，弧度可以是25度，可以有效防止光阑开合超过使用极限，加强镜头实用性。

本实施例中，所述主镜筒6上还设有调焦环锁紧钉25。

本实施例中，所述前组镜筒21左侧还预留有滤镜空间1，滤镜空间内设有m27*0.5的滤镜尺寸，滤镜空间内可以用于选配组装滤光片或保护片。

本实施例中，所述镜筒内设置有位于后组b右侧的sensor面31。

本实施例中，光线自左向右依次通过第一正月牙型透镜、第二正月牙型透镜及负月牙型透镜、可变光阑、第一双凹透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜及第二双凹透镜后进行成像。本实用新型结构巧妙，设计合理，成像效果好，稳定性高，具有实用性。

实施例2：在实施例1的基础的上，本实施例中，前组a、可变光阑及后组b的各个参数如下表所示：

上表中，左半径为由左向右看镜片的镜面半径，右半径为由右向左看镜片的镜面半径。

本实施例中，由前组a、可变光阑及后组b构成的光学结构达到了以下光学指标：

①光学构成：5组8枚；

②焦距：f´=25mm；

③相对孔径：d/f´=1/1.8；

④成像范围：100mm-inf.；

⑤分辨率：≥8mp；

⑥光学畸变：≤0.5%；

⑦光路总长：∑≤45±0.1mm；

⑧接口：c-mount；

⑨光圈/聚焦方式：手动调节；

⑩镜头外形尺寸：φ29mm×37.5mm。

本实施例中，如图4所示，本光学系统中通过合理选配前组a与后组b内的镜片光学玻璃材料，共采用三枚胶合组（第一胶合组、第二胶合组及第三胶合组），完美的校正了该光路象差以及高低温；使镜头的分辨率高达800万像素，其mtf值在150lp/mm≥0.4，满足人工智能卡口应用领域对公路车辆监控高分辨率的要求。

本实施例中，如图5所示，本光学系统调焦采用了半组移动的调焦方式，从而实现了100mm至无穷远物距的高清成像且光学畸变≤0.5%，成像上减少了畸变率，提高了镜头整体性能。

实施例3：在实施2的基础上，本实施例中，在结构设计上，镜头外形尺寸可以设计为φ29mm×37.5mm，为了实现100mm至无穷远物距的高清成像，镜筒前侧采用了半组移动式多头螺牙调焦设计；为了保证镜头调焦过程呈直线运动，在主镜筒斜侧部位采用了一体式对称环形直槽设计，有效的限制了镜筒的圆周运动，为了优化镜头内部的空间以及保证镜头在不同通光环境下使用，设计了一体式可变光阑，不仅提高了现场作业效率、同时提高了镜头的整体稳定性；为了防止镜头调焦的极限使用，在主镜筒与聚焦环配合处设置了一个半弧形限位机构，有效的保证了调焦限位精度；同时了为了进一步提高实用性，还在主镜筒上镭射了不同的物距使调焦更加精确明了；为了保证各机械件和镜片装配的稳定性，还设计了不同类型的隔圈a、隔圈b、压圈a、压圈b及螺钉等，从而使得各个零部件配合更加紧密、稳定。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。