什么是远心镜头_你知道它的原理吗?
远心镜头,远心镜头的概念,主要是为了校正传统工业镜头的视差。它能在一定物距内保持所获得图像的放大率不变,对于被测物体不在同一物面上的情况,这是一个非常重要的应用。远心镜头因其独特的平行光路设计,一直受到需要高镜头畸变的机器视觉应用的青睐。
远心透镜的原理优势远心透镜设计的目的是为了消除被测物体(或CCD芯片)与透镜之间的距离所造成的放大率差异。根据远心镜头分类的设计原则,它们如下:
1)物远心光路的设计原理和作用;
物远心光路称为物远心光路,其中孔径光阑放置在光学系统的像焦面上,平行于光轴的物主光线的会聚中心位于物方无穷远处。其作用是消除对焦不准造成的读数误差。
2)像远心光路的设计原理和功能:
像方远心光路称为像方远心光路,其中孔径光阑置于光学系统的物焦面上,平行于光轴的像主光线的会聚中心位于像方无穷远。它的作用是消除由于图像聚焦不准而引起的测量误差。
3)两侧远心光路的设计原理和功能:
它集成了物方/像方的双重功能。主要用于视觉测量和检测领域。
如何选择远心镜头机器视觉近年来在国内发展很快。大家对于系统集成中普通镜头的选择已经有了一定的了解,但是远心镜头的选择却往往无所适从。即使有技术人员的帮助,我们还是不知道在使用过程中需要注意哪些问题。为了解决这个问题,远心镜头与相机的匹配选择原则与普通工业镜头相同,只要其靶面规格大于或等于相机的规格即可。使用过程中请注意,远心镜头物镜下方的区域为远心成像,而超出此范围的区域则不是严格意义上的远心成像,在实际使用中必须注意,否则会出现不必要的偏差。
客户在选择远心镜头时,首先要了解什么时候选择远心镜头。根据远心镜头的原理、特点和独特优势,当被检物体遇到以下六种情况时,最好选择远心镜头:
1)需要检测有厚度(厚度>)的物体时;1/10 FOV直径);
2)需要检测不在同一平面的物体时;
3)不清楚物体与镜头的距离是多少时;
4)需要检测有光圈的三维物体时;
5)要求低失真且图像效果亮度几乎一致时;
6)当缺陷只能在相同方向的平行照明下检测时。
选择远心镜头时,首先要了解远心镜头相关指标对应的使用条件:
1)物体大小-射击场。
2)图像尺寸-所用CCD的目标尺寸。
3)工作距离——物镜前表面到物体的距离。
4)分辨率-使用的CCD像素大小。
5)景深——镜头能形成清晰图像的范围。图像/物体放大倍数越大,景深越小。
6)接口——摄像头接口,多为C和T接口。
根据使用情况(物体大小和要求的分辨率),选择合适物体大小的物镜和CCD或CMOS相机,同时得到图像大小,然后计算放大倍数,再根据产品清单选择合适的图像镜头。在选择过程中还要注意景深指数的影响,因为像/物放大倍数越大,景深越小,可能需要重新选择镜头才能得到合适的景深。
远心镜头与普通镜头的比较远心工业镜头是专门为校正传统工业镜头的视差而设计的镜头。它可以使获得的图像的放大倍数在一定物距内不随物距的变化而变化,这在被测物体不在同一物平面时是一个非常重要的应用。
目标物体离镜头越近(工作距离越短),图像就会越大。当使用普通镜头进行尺寸测量时,会出现以下问题:
1)由于被测物体不在同一测量平面,放大倍数不同;
2)镜头畸变大
3)视差是指当物距变大时,物体的放大率也发生变化;
4)镜头分辨率不高;
5)视觉光源的几何特性造成的图像边缘位置的不确定性。
远心镜头可以有效解决普通镜头的上述问题,不存在这种性质的判断误差,因此可以用于高精度测量、计量等。远心镜头是一种高端工业镜头,通常具有优越的成像质量,特别适合尺寸测量的应用。
无论在哪里,在特定的工作距离下,重新对焦后都会有相同的放大倍数,因为远心镜头的最大视场与镜头光阑的接近程度直接相关,镜头尺寸越大,需要的视场就越大。远心测量镜头可以提供优越的图像质量,畸变比传统定焦镜头小。这种光学设计使得像面更加对称,可以用软件进行精确测量。
普通镜片的优点:成本低,实用,用途广。
普通镜头的缺点:放大倍数会有变化,会有视差。
普通镜头应用:大型物体成像。
远心镜头的优点:放大率恒定,不随景深变化而变化,忽略差异。
远心镜头的缺点:成本高,体积大,重量重。