关于远心镜头
遠心工業鏡頭主要是為糾正傳統工業鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內,使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化,這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。
普通工業鏡頭目標物體越靠近鏡頭(工作距離越短),所成的像就越大。在使用普通鏡頭進行尺寸測量時,會存在如下問題:
1)由于被測量物體不在同一個測量平面,而造成放大倍率的不同;
2)鏡頭畸變大
3)視差也就是當物距變大時,對物體的放大倍數也改變;
4)鏡頭的解析度不高;
5)由于視覺光源的幾何特性,而造成的圖像邊緣位置的不確定性。
而遠心鏡頭就可以有效解決普通鏡頭存在的上述問題,而且沒有此性質的判斷誤差,因此可用在高精度測量、度量計量等方面。遠心鏡頭是一種高端的工業鏡頭,通常有比較出眾的像質,特別適合于尺寸測量的應用。
無論何處,在特定的工作距離,重新調焦后會有相同的放大倍率,因為遠心鏡頭的最大視場范圍直接與鏡頭的光欄接近程度有關,鏡頭尺寸越大,需要的現場就越大。遠心測量鏡頭能提供優越的影像質素,畸變比傳統定焦鏡頭小,這種光學設計令影像面更對稱,可配合軟件進行精密測量
普通鏡頭優點:成本低,實用,用途廣。
普通鏡頭缺點:放大倍率會有變化,有視差。
普通鏡頭應用:大物體成像。
遠心鏡頭的優點:放大倍數恒定,不隨景深變化而變化,無視差。
遠心鏡頭的缺點:成本高,尺寸大,重量重。
遠心鏡頭的應用:度量衡方面,基于CCD方面的測量,微晶學
如何選擇
這些年機器視覺在中國發展迅速,大家在系統集成中對普通鏡頭的選型已經有了一定了解,但是對遠心鏡頭的選型還經常是一頭霧水,即便在技術人員的幫助下選擇完鏡頭,在使用過程中還是不知道該注意哪些問題。針對這個問題,遠心鏡頭和相機的匹配選擇原則和普通工業鏡頭是一樣的,只要其靶面的規格大于或等于相機的靶面即可。使用過程中請留意,在遠心鏡頭的物鏡垂直下方區域范圍的都是遠心成像,而超出此范圍的區域,就不是嚴格意義上的遠心成像了,這點在實際的使用中一定要注意,否則會產生不必要的偏差。 客戶在選擇遠心鏡頭時,首先應明白在什么時候需要時選擇遠心鏡頭。根據遠心鏡頭原理特征及獨特優勢,當檢查物體遇到以下6種情況時,最好選用遠心鏡頭: 1)當需要檢測有厚度的物體時(厚度>1/10 FOV直徑); 2)需要檢測不在同一平面的物體時; 3)當不清楚物體到鏡頭的距離究竟是多少時; 4)當需要檢測帶孔徑、三維的物體時; 5)當需要低畸變、圖像效果亮度幾乎完全一致時; 6)當缺陷只在同一方向平行照明下才能檢測到時。 選擇遠心鏡頭,首先應明白遠心鏡頭相關指標對應使用條件: 1)物方尺寸------拍攝范圍。 2)像方尺寸------使用的CCD的靶面大小。 3)工作距離------物方鏡頭前表面距離拍攝物的距離。 4)分辨率---------使用的CCD像素大小。 5)景深------------鏡頭能成清晰像的范圍。像/物倍率越大景深越小。 6)接口------------照相機接口,多為C,T等接口。 根據使用情況(物體尺寸和需要的分辨率)選擇物方尺寸合適的物方鏡頭和CCD或CMOS相機,同時得到像方尺寸,即可計算出放大倍率,然后根據產品列表選擇合適的像方鏡頭。選擇過程中還應注意景深指標的影響,因為像/物倍率越大景深越小,為了得到合適的景深,可能還需要重新選擇鏡頭。
總結
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