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什麽是遠心鏡頭?遠心鏡頭較普通鏡頭更有優勢?

2013-10-16  發布者:admin 

遠心鏡頭(Telecentric),主要是為糾正傳統鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭,它可以在一定的物距範圍內,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麵上的情況是非常重要的應用。

遠心鏡頭的分類主要有以下三種:

1. 物方遠心鏡頭

物方遠心鏡頭是將孔徑光闌放置在光學係統的像方焦平麵上,當孔徑光闌放在像方焦平麵上時,即使物距發生改變,像距也發生改變,但像高並沒有發生改變,即測得的物體尺寸不會變化。 物方遠心鏡頭用於工業精密測量,畸變極小,高性能的可以達到無畸變。

2.像方遠心鏡頭

像方遠心鏡頭,通過在物方焦平麵上放置孔徑光闌,使像方主光線平行於光軸,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。

像方遠心鏡頭的優點是,使相機的芯片獲得均勻的光線,因為隻有平行於光軸的光線才能入射在CCD/CMOS芯片前麵的微型鏡片上,從而使圖像不會出現陰影。

3.兩側遠心鏡頭

此鏡頭兼於上麵兩種鏡頭的優點。在工業圖像處理/機器視覺中,一般隻使用物方遠心鏡頭。偶爾也有使用兩側遠心鏡頭的,(當然價格更高)。而在工業圖像處理/機器視覺這個領域裏,像方遠心鏡頭一般來說不會起作用的,因此這個行業基本是不用它的。

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.由於被測量物體不在同一個測量平麵,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.由於視覺光源的幾何特性,而造成的圖像邊緣位置的不確定性。

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遠心鏡頭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讀誤差,因此可用在高精度測量、度量計量等方麵。遠心鏡頭是一種高端的機器視覺鏡頭,通常有比較出眾的像質,特別適合於尺寸測量的應用。

無論何處,在特定的工作距離,重新調焦後會有相同的放大倍率,因為遠心鏡頭的最大視場範圍直接與鏡頭的光欄接近程度有關,鏡頭尺寸越大,需要的視場就越大。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麵更對稱,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。

缺點:放大倍率會有變化,有視差。

應用:大物體成像。

遠心鏡頭優點:放大倍數恒定,不隨景深變化而變化,無視差。

缺點:成本高,尺寸大,重量重。

應用:度量衡方麵,基於CCD方麵的測量,微晶學。



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