一、远心镜头和普通镜头有什么区别?
远心镜头(Telecentric)是为纠正传统镜头的视差而设计的特殊镜头,它不仅具有镜头
本质特性,而且具有放大倍数恒定、无视差等特点,常常应用于微小物体测量;普通镜头只具有一般的光学成像,放大倍率经常变化,有视差,一般只适用于大物体成像。在价格方面,远心镜头远远高于普通镜头。
二、远心是指"物体内部或外部的壁完全消失"吗?
不是的。即使非常完美地远心镜头也只有一半的光锥来自物体的边缘,它撞击传感器。
因此,在一个部件内部或外部边缘的图像将出现一些模糊。这种现象可以减少,甚至通过校准而消失。
三、畸变校正是什么?
由于远心镜头是现实世界中的对象,它们有一定的剩余畸变,这会影响测量精度。通过
一个二阶多项式能接近,畸变的计算公式为实际和预计的图像高度的不同百分比。如果我们定义从图像中心的径向距离如下:
Ra = 实际半径
Re = 预计半径
实际半径的功能是计算畸变:
dist (Ra) = (Ra - Re)/Ra = c*Ra 2 + b*Ra + a
其中a, b和c 是恒定值,它定义畸变曲线的表现; 注意"a"通常表示零畸变,它通常是
在图像的中心。在有些情况下,三阶多项式可以得到曲线完美契合。除了径向畸变外,梯形畸变也必须考虑。这种情况可以被 认为是由于光学和机械部件偏离角度的错误,其后果是图像空间和对象空间的平行线转化为会聚(或发散)。这样的状况,也称为"梯形畸变"或"薄棱镜",可以 很容易地通过相当常见的算法,计算会聚束线相互交叉的点。有趣的是,径向和梯形畸变是两个完全不同的物理现象,因此,他们可以通过两个独立的空间转换功 能,通过数学方法来随后校正。另一种方法是马上校正到合适的畸变:网格的图案是用来定义畸变的误差值,它们有区带。最终的结果是一个向量场关联到一个具体 的图像区,每个向量定义修正已被应用到的x, y坐标的图像范围内来进行测量。
四、远心镜头景深
Opto远心公司TC 镜头的景深在公司文档和产品记录中均有陈述。对于大多数TC 系列镜
头,陈述的景深是在光圈数为8 的整体景深。景深可用于测量应用,它通常比缺陷检测景深要大,图像的对比度必须尽可能高:在许多情况下,散焦被发现是有利于测量精度它是非常棒的,出现图 像的对比度是不能接受的。由于这个原因,我们的产品记录指出:"景深边界,图像可仍用于测量,但为了得到一个非常清晰的图像,应考虑只有一半的名义景 深"。景深非常困难用参数来定义:它取决于倍率、光圈数、波长、像素大小、客户使用的边缘提取算法的灵敏度。由于这个原因:没有客观的,也没有标准的方式 来定义它:这是一个主观参数。一个简单的法则,快速计算景深的方法如下:
景深 = (工作光圈数 * 像素大小 * 应用程序特定参数) / (放大倍率 * M放大倍率)
其中:M = 放大倍率 WFN = 工作光圈数 p = 像素大小(微米) k = 应用程序特定参数
应用程序特定参数取决于应用的类型。对于远心测量应用来说一个合理的应用程序特定参数值是0.015,而缺陷检测应用程序特定参数应设置约0.008 。对于一定的放大倍率和工作光圈数,因为双面聚焦远心,我们镜头的景深是更好的。
五、后焦距调整
许多相机被发现没达到它定义的法兰与传感器的距离(法兰焦距)的工业标准C接口
(17.52 毫米) 。除了涉及机械误差的所有问题,很多用户不够重视传感器保护玻璃的厚度,无论怎样薄,仍然是传感器距离实际法兰的部件。Opto远心公司的镜头预先设置工作在C 接口的标准距离,间隔套件提供并说明了如何把我们的远心镜头调到后焦距最优值。
六、F接口和反弹
许多标准的F接口适配器,标准相机镜头受到反弹的影响: F接口本质上是有弹性的,因
为是基于预负荷弹簧。F接口是一个商业标准,而不是工业标准,所以它既没有参考工具书,以确定每个负载,也没有确切的机械公差资料。F接口,由于它的弹性性质, 如果附着在镜片的相机很重,系统受振动, 可能会很不稳定(显然,,只有通过相机镜头的F卡口到位,我们并不推荐)。克服反弹的方式:
1) 加固相机;2)尝试不同的摄像机适配器;3)增加弹簧预负荷。
七、图案涂料的种类
OE浏览器供应激光雕刻和投影光刻技术或畸变校正图纹。
八、激光雕刻
沉积在玻璃基板的绝缘材料的几层。结果是"分色"的一面镜子,这是非常类似的铝涂层。
一个激光源,然后用于去除基板的部分,通过刻的表面积,让光通过。这种技术是快速、价格低廉,但不是很准确。激光光斑侧为30-40微米并不能准确地表示真正的几何分辨率。
九、光刻
镀铬层是在玻璃基板上。随着紫外线开发,类似的技术用于电子线路板制造,光敏电阻
放置的镀铬层上。酸在玻璃表面留下所需的铬模式,然后用删除的不发达光敏地区。随着紫外线发展正在开展的一种高精度绘图仪,几个微米比几十毫米的表面可以轻松实现范围内的几何精度。图案边缘的粗糙度也非常有限,在1.5 微米的粗糙度或更少的范围。
十、MTF(调制传递函数)和CTF(对比度传递函数)之间的区别是什么?
CTF(对比度传递函数)表示当"方形图案"(棋盘格)成像时镜头的响应对比度; 该参数
对评估测量应用的边缘锐度是极有用的。而MTF(调制传递函数)是对比度响应达到成像正弦模式,其中的灰色水平范围从0到255,对机器视觉应用来说,这个值是比较困难转换成任何有用的参数的。
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原文标题:深度剖析远心镜头,让您更清晰认识它
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