1)遠心鏡頭原理:
遠心鏡頭(telecentriclens)是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而設計的。它可以使圖像放大倍率在一定的物距范圍內不會改變。簡單來說,這個鏡頭拍的圖像沒有大大小小的關系。
遠心鏡頭分為遠心鏡頭,如遠心鏡頭和雙遠心鏡頭。以下是兩個遠心鏡頭的實物照片。
關于遠心鏡頭的原理,網(wǎng)上有一些介紹,但寫作非常模糊。事實上,幾句話可以說清楚,核心是遠心鏡頭是普通鏡頭和孔成像原理的結合。
本文試圖用三張圖來解釋遠心鏡頭的原理。

1.物方遠心鏡頭(Telecentriclens)
傳統(tǒng)鏡頭的光路:
如果我們在像方焦點處放一個小孔,光路就會變成這樣:
這個小孔的作用是只讓平行入射的物方光達到像平面成像。從幾何關系可以看出,此時沒有近大遠小的關系。物方遠心鏡頭的原理是如此簡單。之所以叫物方遠心,是因為接收平行光成像,相當于物體在不斷遠處。
遠心鏡頭的缺點是放大倍數(shù)與圖像距離直接相關。在實際使用中,相機安裝的距離會干擾放大倍數(shù)。因此,每個鏡頭系統(tǒng)應單獨校準放大倍數(shù)。
2.像方遠心鏡頭(image-spacelecentric)
我們知道光路是可逆的,所以物方遠心鏡頭的光路反過來變成了方遠心鏡頭的光路。
這種鏡頭的特點是放大倍數(shù)與像距無關,相機是遠是近都不干擾放大倍數(shù)。
3.雙側遠心鏡頭(doubletelecentric,bi-telecentric)
光路與方圓心相結合,成為雙側遠心鏡頭。以下是光路:
該鏡頭的特點是物體或相機不干擾放大倍數(shù)。因此,它廣泛應用于機器視覺測量和檢測領域。
當然,實際圓心鏡頭中的小孔不能無限小,所以光線太小。所以實際的圓心鏡頭還是會有一定的近距離關系(這個指標叫遠距離,遠距離鏡頭通常小于0.1°)。距離不是任何的,但它比普通鏡頭的景深要大得多。

2)遠心鏡頭的選擇方法:
事實上,遠心鏡頭的選擇方法與普通光學系統(tǒng)中的鏡頭相似,需要注意以下幾點:
①兼容CCD靶面尺寸。
這類似于普通鏡頭的選擇,要求遠心鏡頭的CCD靶面大于或等于相機靶面,否則會浪費分辨率。
②.接口類型。
目前遠心鏡頭提供的接口類型與普通鏡頭類似,有C口、F口等,只需要配套相機即可使用。
③.放大倍率,或成像范圍。
當確定放大率和CCD靶面時,成像范圍即確定,反之亦然。
④.工作距離。
一般來說,在選擇上述三點時,工作距離已確定在一個范圍內,由其成像光路決定。需要注意的是,工作距離是否符合實際使用要求。當選擇遠心系統(tǒng)進行測試時,建議根據(jù)其工作距離選擇鏡頭,設計其他機械結構。
⑤.景深范圍。
在滿足上述使用條件的前提下,景深范圍越大,遠心系統(tǒng)的光學特性越好,可作為選型的參考。