機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)之所以高精度、可重復(fù)性的進(jìn)行運(yùn)作、能提供清晰的圖像是因?yàn)樗幸幌盗胁豢扇鄙俚囊蛩亍F渲懈鱾(gè)組成部分都是重要的影響因素。包括鏡頭。因此,系統(tǒng)如果想要完全發(fā)揮功能,鏡頭也應(yīng)必須要滿足要求。
遠(yuǎn)心鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)鏡頭中的一種,這是一款專門為了糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而設(shè)計(jì)出的鏡頭,它可以在一定的物距范圍內(nèi),保持圖像放大倍率不會(huì)因物距的變化而發(fā)生變化,只這一點(diǎn)就是大多數(shù)普通鏡頭所無(wú)法比擬的。在使用普通鏡頭時(shí),畸變大、解析度不高、存在視差,而且如果測(cè)量物體不在同一個(gè)測(cè)量平面上,則需要不斷調(diào)整放大倍率。 遠(yuǎn)心鏡頭景深高、畸變小、分辨率高,通常被用來(lái)精確定位、精密測(cè)量或檢測(cè)等,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、印鈔、PCB印刷、科研等領(lǐng)域。
鑒于鏡頭之間的這些區(qū)別,那么,在什么情況下需要為機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)配備一款遠(yuǎn)心鏡頭呢?
首先,上面我們說(shuō)到普通鏡頭測(cè)量的物體如果不在同一個(gè)平面上的話,需要調(diào)整放大倍率,而我們同樣知道遠(yuǎn)心鏡頭的圖像放大倍率是不因物距變化而變化的。因此,當(dāng)檢測(cè)不在同一平面上的物體時(shí),需要使用遠(yuǎn)心鏡頭。
其次,遠(yuǎn)心鏡頭具有高景深的特性,而景深所反映的就是鏡頭對(duì)焦后,物體能清楚成像的距離范圍。一旦物體超過(guò)鏡頭的景深范圍,圖像就會(huì)變得模糊,高景深就可以在觀測(cè)具有厚度的物體時(shí)仍能有極佳的清晰度。因此,當(dāng)檢測(cè)有厚度的物體時(shí),其中厚度大于1/10 FOV直徑,需要使用遠(yuǎn)心鏡頭。
再次,由于鏡頭在一定的物距范圍內(nèi),其圖像放大倍率可以不隨物距的變化而變化,這樣就不會(huì)出現(xiàn)使用普通鏡頭時(shí)出現(xiàn)的透視變形或圖像位置錯(cuò)誤問(wèn)題。那么,即使觀測(cè)深孔內(nèi)部的物體,也可以清晰可見(jiàn)。因此,當(dāng)檢測(cè)三維物體或孔徑時(shí),遠(yuǎn)心鏡頭比較適用。
最后,在觀測(cè)需求低畸變、需要圖像效果亮度較一致、缺陷只在同一方向通過(guò)平行照明下才能檢測(cè)到時(shí),也都是以使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)遠(yuǎn)心鏡頭為最佳方案。
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