双远心工业镜头的原理介绍

2016-07-20技术资料

近年来,经常做机器视觉精密测量的公司就会听到一些比较新的名词,如双侧远心、单侧远心、物方远心、像方远心等等这些以前并不是经常被提起的光学概念,让人一头雾水,不知如何理解,收集到的资料往往也都是专业化程度高不容易理解,今天就让维视图像从实际应用角度出发来简述双远心工业镜头的相关原理。

凸透镜成像原理

特性一:所有经过光心的光不改变其传播方向

特性二:凸透镜对平行光有汇聚作用,镜头的成像即利用这一点

双远心镜头成像原理

原理:通过在镜头中间放置光阑,使得进出镜头的光线均为平行光,其他光线被光阑遮挡,无法到达成像芯片

各看一侧分别是物方远心、像方远心镜头。物方解决景深问题,像方解决放大倍率变化问题。

双远心镜头解决的问题

分辨率问题:普通工业镜头分辨率跟不上芯片分辨率提高的脚步,其受制于其光学成像的原理,最好的也只能做到10um左右,最多可配合1000W像素的相机使用,满足不了现在高分辨率相机和高精度测量检测的要求。

景深问题:普通镜头的景深比较小,当需要测量的物体在镜头纵深方向超出其范围,检测或测量无法进行。

放大倍率问题:放大倍率随作距离变化而发生变化。当我们的视觉系统被用来执行精密测量任务时,这一特性会导致不可容忍的误差。

FAQ&答疑

· Q:为什么双远心镜头的体积通常比较大

· A:因为双远心镜头是平行光进出,所以需要多大拍摄面积,就需要多大面积的平行光进入,因此就需要多大面积的镜筒,所以双远心镜头体积通常都比较大,而且视场越大,体积越大。

· Q:双远心镜头怎样选型?

· A:主要注意以下几点:视场范围,兼容的CCD靶面,接口类型等满足要求,其他的如工作距离,景深范围,外形尺寸等只要不影响使用就可以。

· Q:双远心镜头配合什么样的光源效果比较好?

· A:由于远心镜头只接受平行光,滤除了几乎所有的漫反射光源,所以在自然环境下成像比较暗,所以选用平行光源能够最大限度的发挥双远心镜头的优势,使被测物体边缘清晰、稳定,并有效去除检测过程中的噪声。