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华周测控带您了解机器视觉远心镜头的常见技术参数

时间:2018-11-02 作者: 匿名

远心镜头是指物方或像方主光线平行于光轴的镜头;只有物方主光线平行于光轴称为物方远心镜头;只有像方主光线平行于光轴称为像方远心镜头;物方主光线与像方主光线都平行于光轴的称为双远心镜头。

光轴:光轴是指通过镜头里面各镜片中心的一条轴线。

主光线:视野内任意一物点P发出的光,经过镜头光栏中心的一条光线,称为P点的主光线;每一个物点都有自己对应的主光线。

远心光路及非远心光路的特点:

物方远心:物方主光线是平行于光轴的,物面到镜头段的光路越走越宽;前后移动物体,只会使成像变模糊,但放大倍率保持不变,因此物体成像后大小也不发生改变。

双远心:物方和像方的主光线都是平行光轴的,物面到镜头段的光路越走越宽;镜头到靶面段的光路越走越窄,前后移动物面或靶面,只会成像变模糊,但放大倍率保持不变,因此物体成像后大小也不发生改变。

非远心:物光、像方主光线都是倾斜的;物面到镜头段光路越走越窄,前后移动物面或靶面,不但成像变模糊,而且放大倍率也会发生变化,因此物体成像后大小也发生改变。

一、分辨率

远心镜头的分辨率一般采用物方分辨率(单位μm),物方分辨率=像方分辨率/光学放大倍率。

二、景深(DOF)

远心镜头的景深可以用以下的计算式计算出来:

景深=2 x Permissible COC x 实效F / 光学倍率2 = 允许误差值 / (NA x光学倍率)

(使用的是0.04mm的Permissible COC)

二、远心度

远心度描述了主光线偏离于光轴的角度。角度越小远心度越好,像就越精确。用来测量远心度的是远心靶板。测试时,测试靶板与光轴成45°放置,这样靶板的底部与顶部距离镜头的远近不同。当通过一个非远心镜头成像时,靶板底部所成的像尺寸会小于顶部所成像的尺寸,这就是梯形畸变。一个完美的远心镜头没有梯形畸变,远心度是0°

普通镜头例f=12mm,相机CCD为1/3″,观察距离S=200mm,高为H=20mm的物体。如果物体由原位置移动了ds=1mm。

则高度值的变化dH=(ds/s).H=(1/200).20mm=0.1mm

远心镜头中,这种比例尺的变化取决于远心度θ。较好的远心镜头远心度为0.1°(1.7mrad)左右。这意味着,在与前面物体同样移动1mm的情况下,测量值只变化了0.0017mm。













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