遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric),主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計(jì)的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內(nèi),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(yīng)用。此外,遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric)相比普通鏡頭,還具有低畸變,高景深,高分辨力等特性 。遠(yuǎn)心鏡頭由于其特有的平行光路設(shè)計(jì)一直為對鏡頭畸變要求很高的機(jī)器視覺應(yīng)用場合所青睞,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、機(jī)械零部件,科研、激光測徑,印鈔等相關(guān)行業(yè),主要完成精密測量、定位等工作任務(wù)。
遠(yuǎn)心鏡頭一共有三種:
1.物方遠(yuǎn)心鏡頭—— 物方遠(yuǎn)心鏡頭是將孔徑光闌放置在光學(xué)系統(tǒng)的像方焦平面上,當(dāng)孔徑光闌放在像方焦平面上時(shí),即使物距發(fā)生改變,像距也發(fā)生改變,但像高并沒有發(fā)生改變,即測得的物體尺寸不會變化。 物方遠(yuǎn)心鏡頭用于工業(yè)精密測量,畸變極小。高性能的可以達(dá)到無畸變。
2.像方遠(yuǎn)心鏡頭—— 像方遠(yuǎn)心鏡頭,通過在物方焦平面上放置孔徑光闌,使像方主光線平行于光軸,從而雖然CCD芯片的安裝位置有改變,在CCD芯片上投影成像大小不變。 像方遠(yuǎn)心鏡頭的優(yōu)點(diǎn)是,使相機(jī)的芯片獲得均勻的光線,因?yàn)橹挥衅叫杏诠廨S的光線才能入射在CCD/CMOS芯片前面的微型鏡片上。從而使圖像不會出現(xiàn)陰影。
3.兩側(cè)遠(yuǎn)心鏡頭——此鏡頭兼于上面兩種鏡頭的優(yōu)點(diǎn)。 在工業(yè)圖像處理/機(jī)器視覺中,一般只使用物方遠(yuǎn)心鏡頭!偶爾也有使用兩側(cè)遠(yuǎn)心鏡頭的,(當(dāng)然價(jià)格更高)。而在工業(yè)圖像處理/機(jī)器視覺這個(gè)領(lǐng)域里,像方遠(yuǎn)心鏡頭一般來說不會起作用的,因此這個(gè)行業(yè)基本是不用它的。
什么時(shí)候需要遠(yuǎn)心鏡頭
1.當(dāng)需要檢測有厚度的物體時(shí)(厚度>1/10 FOV直徑)
2.當(dāng)需要檢測不在同一平面的物體時(shí)
3.當(dāng)不清楚物體到鏡頭的距離究竟是多少時(shí)
4.當(dāng)需要檢測帶孔徑的物體時(shí)
5.當(dāng)需要圖像效果亮度幾乎完全一致時(shí)
6.當(dāng)缺陷只在同一方向平行照明下才能檢測到時(shí)
與FA普通鏡頭相比,范例:
1.遠(yuǎn)心特性
非遠(yuǎn)心鏡頭下圖(左),下下圖(下)光學(xué)系統(tǒng)無法確保視場內(nèi)一致的放大率,于是總會造成測量精度的下降。
2.低畸變特性
大多數(shù)精確測量的場合需要對微小畸變進(jìn)行標(biāo)定,優(yōu)秀的遠(yuǎn)心鏡頭廠家采集精確的灰度圖像并進(jìn)行精確分析以測量畸變,使得遠(yuǎn)心鏡頭的畸變?nèi)绱宋⑿。ㄏ聢D圖),更真實(shí)的還原圖像。
3.高景深范圍和高解析度過小的景深會引起對比度的下降,結(jié)果會降低分辨力。遠(yuǎn)心鏡頭具有高的景深范圍和解析度,滿足各種不同的測試要求。