工业镜头篇之远心镜头

目录

• 主要作用
• 成像原理
• 远心镜头的种类
• 应用场景
• 参考资料

主要作用#

远心镜头的主要作用是消除透视，远心镜头在焦点放置光圈，限制非平行入射光线成像，达到消除透视的效果。

透视就是近大远小，常规镜头因为有视场角，拍摄时离镜头比较近的物体会成像比较大，离镜头比较远的物体会成像比较小，

直观的感受透视效果（左边常规摄影，右边移轴摄影）：

工业场景下消除透视的效果：

成像原理#

普通镜头以弥散圆中心计算尺寸，呈现近大远小：

远心镜头限制了入射光线的角度，平行光线变成主光线：

普通镜头的主光线通过光心，远心镜头的主光线不通过光心：

远心镜头的种类#

物方远心：在一定景深范围内，计算物距发生变化，物体成像的尺寸也不会发生变化，这种类型在工业检测领域应用最多。

像方远心：即使感光芯片与镜头的距离发生变化，物体成像的尺寸也不会发生变化，但物距会影响成像尺寸，这种类型在工业检测领域几乎不起作用，不多做赘述。

双远心：物体和像方的远近都不会影响成像的尺寸，在机器视觉检测领域经常运用，缺点是成本更高，有点像望远镜。

应用场景#

远心镜头的特性：

• 无视场角，消除透视，放大倍率恒定
• 低畸变
• 只有平行光可成像

远心镜头的应用场景：

• 物体厚度较大，需要检测不止一个平面，如饮料瓶
• 物体的排放位置不确定，可能跟镜头成一定角度时
• 物体在检测过程中上下跳动
• 物体带孔径或是三维立体物体时
• 当需要超高检测精度时，如容许误差为1μm
• 当需要检测的缺陷只在同一方向平行照明下才能检测到时

参考资料#

• 工业镜头篇 第五讲 什么是远心镜头？为什么叫远心？
• 远心镜头（Telecentric lens）原理介绍