什么是遠心鏡頭?遠心鏡頭較普通鏡頭更有優勢?
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范圍內,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面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系統的像方焦平面上,當孔徑光闌放在像方焦平面上時,即使物距發生改變,像距也發生改變,但像高并沒有發生改變,即測得的物體尺寸不會變化。 物方遠心鏡頭用于工業精密測量,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。
像方遠心鏡頭的優點是,使相機的芯片獲得均勻的光線,因為只有平行于光軸的光線才能入射在CCD/CMOS芯片前面的微型鏡片上,從而使圖像不會出現陰影。
3.兩側遠心鏡頭
此鏡頭兼于上面兩種鏡頭的優點。在工業圖像處理/機器視覺中,一般只使用物方遠心鏡頭。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/機器視覺這個領域里,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.由于被測量物體不在同一個測量平面,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.由于視覺光源的幾何特性,而造成的圖像邊緣位置的不確定性。
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、度量計量等方面。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,特別適合于尺寸測量的應用。
無論何處,在特定的工作距離,重新調焦后會有相同的放大倍率,因為遠心鏡頭的*大視場范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**的影像質素,畸變比傳統定焦鏡頭小,這種光學設計令影像面更對稱,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:度量衡方面,基于CCD方面的測量,微晶學。