科普-什么是遠心鏡頭-如何選擇攝像頭（遠心鏡頭如何選型）

定義

遠心鏡頭主要是為了校正傳統工業鏡頭的視差而設計的。它們可以在一定的物距范圍內使用，使得獲得的圖像的放大倍數不會改變。適用于被測物體不在同一物體表面的情況。是一個非常重要的應用。遠心鏡頭因其獨特的平行光路設計，一直在需要高鏡頭畸變的機器視覺應用中受到青睞。

原理優點

編輯遠心鏡頭設計的目的是為了消除因被測物體距鏡頭距離不一致而造成的放大倍率差異。根據遠心鏡頭的分類設計原則，它們是：

1）遠心光路設計原理及作用：

物方遠心光路將孔徑光闌置于光學系統的像方焦平面上。物空間主光線平行于光軸，主光線的會聚中心位于像側無窮遠處。這稱為物空間遠心光路。其作用是：可以消除因物方對焦不準而造成的讀數誤差。

物方遠心鏡頭設計示意圖

2）遠心光路設計原理及作用：

像側遠心光路將孔徑光闌置于光學系統的物側焦平面上。像側主光線平行于光軸，主光線的會聚中心位于物側無窮遠處。這稱為像方遠心光路。其作用是消除因像側對焦不準確而造成的測量誤差。

圖像遠心鏡頭設計示意圖

3）兩側遠心光路設計原理及作用：

它結合了物方/像方和遠心的雙重功能。主要應用于視覺測量和檢測領域。

雙遠心鏡頭設計示意圖

技術參數

1）圖像分辨率高

圖像分辨率通常通過CTF來測量，CTF量化圖像傳感器現有的空間頻率對比度，單位為lp/mm。大多數機器視覺集成商往往只是收集大量廉價的低像素、低分辨率鏡頭，最終只能產生模糊的圖像。借助AFT遠心鏡頭，即使使用小像素圖像傳感器也可以生成高分辨率圖像。

2）幾乎零失真

畸變系數是圖像傳感器的實際尺寸與圖像尺寸之間的百分比差異。普通機器鏡頭的畸變通常高于1~2%，嚴重影響測量精度。相比之下，遠心鏡頭經過嚴格的制造和質量檢驗，嚴格控制這一誤差在0.1%以下。

3）無透視誤差

在計量應用中進行精確的線性測量時，通常需要從標準正面觀察物體。此外，許多機械部件無法準確放置，并且測量時間間隔不斷變化。另一方面，軟件工程師需要準確反映真實事物的圖像。遠心鏡頭可以完美解決上述困惑：由于入瞳可以位于無窮遠，成像時只會接收到平行于光軸的主光線。

4）遠心設計和超寬景深

雙遠心鏡頭不僅可以利用光圈和倍率來增強自然景深，而且還具有非遠心鏡頭無法比擬的光學效果：在一定物距內移動物體時，圖像保持不變，即放大倍率保持不變。

如何選擇

機器視覺近年來在中國發展迅速。大家對系統集成中普通鏡頭的選型都有一定的了解，但對于遠心鏡頭的選型卻常常感到困惑，即使選型是在技術人員的幫助下完成的。Lens，我還是不知道使用時要注意什么問題。針對這一問題，遠心鏡頭與相機的匹配選擇原則與普通工業鏡頭相同，只要目標面的規格大于或等于相機目標面即可。使用時請注意，遠心鏡頭物鏡垂直下方的區域為遠心成像，超出此范圍的區域不是嚴格意義上的遠心成像。這點在實際使用中一定要注意。一定要小心，否則會產生不必要的偏見。

客戶在選擇遠心鏡頭時，首先應該了解什么時候選擇遠心鏡頭。根據遠心鏡頭的原理特點和獨特優勢，當檢查對象遇到以下6種情況時，最好使用遠心鏡頭：

1）當需要檢測有厚度的物體時；

2）當需要檢測不在同一平面上的物體時；

3）當不清楚物體與鏡頭之間的距離是多少時；

4）當需要檢測孔徑和三維物體時；

5）當需要低畸變和幾乎相同的圖像亮度時；

6)當缺陷只能在同一方向的平行照明下才能檢測到時。

選擇遠心鏡頭時，首先應了解遠心鏡頭相關指標對應的使用條件：

1）物體大小------拍攝范圍。

2）像方尺寸------所用CCD靶面的尺寸。

3)工作距離------物鏡前表面與被攝物體之間的距離。

4)分辨率---------所使用的CCD像素大小。

5）景深------------鏡頭能形成清晰圖像的范圍。圖像/物體放大倍數越大，景深越小。

6）接口------------攝像頭接口，多為C、T等接口。

根據使用情況，選擇適合物體尺寸的物鏡和CCD或CMOS相機。同時，得到圖像尺寸，就可以計算出放大倍數，然后根據產品列表選擇合適的圖像鏡頭。在選擇過程中，還應注意景深指數的影響，因為圖像/物體放大倍數越大，景深越小。為了獲得合適的景深，您可能需要重新選擇鏡頭。

以上轉載于百度百科。