遠心鏡頭(Telecentric),主要是為(wei) 糾正傳(chuan) 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(nei) ,使得到的圖像放大倍率不會(hui) 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(ti) 尺寸不會(hui) 變化。 物方遠心鏡頭用於(yu) 工業(ye) 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(yu) 光軸,從(cong) 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(you) 點是,使相機的芯片獲得均勻的光線,因為(wei) 隻有平行於(yu) 光軸的光線才能入射在CCD/CMOS芯片前麵的微型鏡片上,從(cong) 而使圖像不會(hui) 出現陰影。
3.兩(liang) 側(ce) 遠心鏡頭
此鏡頭兼於(yu) 上麵兩(liang) 種鏡頭的優(you) 點。在工業(ye) 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(liang) 側(ce) 遠心鏡頭的,(當然價(jia) 格更高)。而在工業(ye) 圖像處理/機器視覺這個(ge) 領域裏,像方遠心鏡頭一般來說不會(hui) 起作用的,因此這個(ge) 行業(ye) 基本是不用它的。
普通工業(ye) 鏡頭目標物體(ti) 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(hui) 存在如下問題:
1.由於(yu) 被測量物體(ti) 不在同一個(ge) 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(ti) 的放大倍數也改變;
4.鏡頭的解析度不高;
5.由於(yu) 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(jue) 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(zhong) 的像質,特別適合於(yu) 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(hui) 有相同的放大倍率,因為(wei) 遠心鏡頭的最大視場範圍直接與(yu) 鏡頭的光欄接近程度有關(guan) ,鏡頭尺寸越大,需要的視場就越大。遠心測量鏡頭能提供優(you) 越的影像質素,畸變比傳(chuan) 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(you) 點:成本低,實用,用途廣。
缺點:放大倍率會(hui) 有變化,有視差。
應用:大物體(ti) 成像。
遠心鏡頭優(you) 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(yu) CCD方麵的測量,微晶學。
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