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遠心鏡頭

遠心鏡頭原理

1)物方遠心光路設計原理及作用:
物方遠心光路是將孔徑光闌放置在光學係統的像方焦平麵上,物方主光線平行於光軸主光線的會聚中心位於物方無限遠,稱之為:物方遠心光路。其作用為:可以消除物方由於調焦不準確帶來的,讀數誤差。

物方遠心光路設計原理圖

2)像方遠心光路設計原理及作用:
像方遠心光路是將孔徑光闌放置在光學係統的物方焦平麵上,像方主光線平行於光軸主光線的會聚中心位於像方無限遠,稱之為:像方遠心光路。其作用為:可以消除像方調焦不準引入的測量誤差。

像方遠心光路設計原理

 

 

3)兩側遠心光路設計原理及作用:
綜合了物方/像方遠心的雙重作用。主要用於視覺測量檢測領域。

雙遠心光路設計原理

技術參數

1)高影像分辨率
圖像分辨率一般以量化圖像傳感器既有空間頻率對比度的CTF (對比傳遞函數)衡量,單位為lp/mm(每毫米線耦數)。大部分機器視覺集成器往往隻是集合了大量廉價的低像素、低分辨率鏡頭,最後隻能生成模糊的影像。而采用AFT遠心鏡頭,即使是配合小像素圖像傳感器(如5.5百萬像素, 2/3"),也能生成高分辨率圖像。
2)近乎零失真度
畸變係數即實物大小與圖像傳感器成像大小的差異百分比。普通機器鏡頭通常有高於1~2%的畸變,可能嚴重影響測量時的精確水平。相比之下,遠心鏡頭通過嚴格的加工製造和質量檢驗,將此誤差嚴格控製在0.1%以下。
3)無透視誤差
在計量學應用中進行精密線性測量時,經常需要從物體標準正麵(完全不包括側麵)觀測。此外,許多機械零件並無法精確放置,測量時間距也在不斷地變化。而軟件工程師卻需要能精確反映實物的圖像。遠心鏡頭可以完美解決以上困惑:因為入射光瞳可位於無窮遠處,成像時隻會接收平行光軸的主射線。
4)遠心設計與超寬景深
雙遠心鏡頭不僅能利用光圈與放大倍率增強自然景深,更有非遠心鏡頭無可比擬的光學效果:在一定物距範圍內移動物體時成像不變,亦即放大倍率不變。

應用場景

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麵的物體時;
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)當缺陷隻在同一方向平行照明下才能檢測到時。

如何選擇

1)物方尺寸------拍攝範圍。
2)像方尺寸------使用的CCD的靶麵大小。
3)工作距離------物方鏡頭前表麵距離拍攝物的距離。
4)分辨率---------使用的CCD像素大小。
5)景深------------鏡頭能成清晰像的範圍。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,然後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。


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