工業鏡頭是機器視覺采集係統（tǒng）的重要組成部分，遠心鏡頭是鏡頭大家族中相對年輕的（de）成員，並且正以其獨特的性能，成為最善良的明星。但（dàn）是，也因為遠心（xīn）鏡頭被引入時間比較短，其很多特性（xìng）還未廣泛的為人們所熟（shú）知（zhī），本文即是本（běn）著向（xiàng）大家介紹遠心鏡頭基礎知識的原則（zé），從遠（yuǎn）心鏡頭的原理，應用範圍，選型方法三個方（fāng）麵，對其進行綜合闡述，揭秘光在遠心係統裏經曆的神秘的藝術之旅。

第一部分：遠心鏡頭的原理說明

首先，我們（men）從非遠心（xīn）鏡頭的幾個問題說起（qǐ）。第一個問題（tí），一般鏡頭在成像過程中，當工作距離發生變化時，其所成圖像大小會相應的發生變化，造成（chéng）的結果就是同一個焦距的鏡頭，對應不同（tóng）的物距，將會有不（bú）同的放大倍率，這一現象跟人類視覺係統的近大遠小視覺差類似（sì）。這一問題在某些應用場合是可以被忽略甚至加以（yǐ）利用的，但是當我們（men）的（de）視覺係（xì）統被用來執（zhí）行精密測（cè）量任務時，這一特性（xìng）則會成為極大的（de）阻礙。第二個問題，普通的鏡頭都存在（zài）一定範（fàn）圍的景深（shēn），當被測物體不在鏡頭的景深範圍內（nèi）時，圖像就會變得模糊，無法（fǎ）清晰聚焦，為此，設計師們在普通鏡頭上設計了調焦環，當工作距離發生變化時，可以通過調節對焦麵來看（kàn）清楚感興趣的區域。問（wèn）題是，如果被測物體本身的（de）深度超出了一定範圍，鏡頭始終沒辦法同時（shí）看（kàn）清首尾兩端（duān），這個問題，必（bì）須通過（guò）其他（tā）的途徑來解決。第三個問（wèn）題（tí），隨著現（xiàn）在成像芯片分辨率（lǜ）的不斷（duàn）提高，用戶對測量精（jīng）度的要求也越（yuè）來越（yuè）苛刻，普通的（de）鏡頭受製於（yú）其光學成像的原（yuán）理，最好的也隻能做到10um左右，視覺檢測領域需要精度更（gèng）高的成像產品。

雙遠心鏡頭即（jí）是為了解決這些問題應運而生的。雙遠心鏡頭（tóu）通過在光學（xué）係統的中間位置放置（zhì）孔徑光闌，使主光線一定通過孔徑中（zhōng）心點（diǎn），則物體側和（hé）成像側的主光線一定平行於光軸進入鏡頭。入射平行光（guāng）保證了足夠（gòu）大（dà）的景深範圍，從鏡頭出來的（de）平行光（guāng）則保（bǎo）證了即是（shì）工（gōng）作距（jù）離在景深範圍內發生大幅度變化，成像（xiàng）的（de）高度也就是放大倍率（lǜ）不會發生變化。

第二部分：遠心鏡頭（tóu）使用範圍

什麽（me）情況（kuàng）下應該選用遠心（xīn）鏡頭呢?根據筆者多年從事機器視覺產品選（xuǎn）型的經驗，再（zài）次給讀者一些參考，如（rú）下情況，建議選用（yòng）雙遠心鏡頭。

1)當被檢測物體厚度較大，需要檢測不止一個平麵時，典型應用如食品盒，飲料瓶等。

2)當被測物體的擺放位置不確定，可能（néng）跟（gēn）鏡（jìng）頭成一定角度時（shí）。

3)當被測物體在被（bèi）檢測過程中上下跳動，如生產線上下震動導致工作距離發（fā）生變（biàn）化（huà）時。

4)當被測物體帶孔徑、或是三維立體物體時。

5)當需要低畸（jī）變（biàn）率、圖像效果亮度幾乎（hū）完全一致時。

6)當需要檢測的（de）缺陷隻在同一方向平行照明下才能檢測到時。

7)當需要超過檢測精度時，如容許誤（wù）差為1um。

第三部分：遠心鏡頭的選型方法

遠心鏡頭的（de）選型辦法其實跟普通光學係統中的鏡（jìng）頭類似，需要關注的幾個點如下：

兼容的CCD靶麵尺寸。這一點跟普通鏡頭的選擇（zé）類似，要求遠心鏡頭兼容的CCD靶麵大（dà）於或等於配（pèi）套的相機靶麵，否則會造成分辨率的浪費。

接口類型。目前遠心鏡頭提供的接口類型也跟普通（tōng）鏡頭類似，有C口，F口等，隻要跟相機配套即可使用。

放大倍率，或成（chéng）像範圍。當放大倍率和CCD靶麵確定（dìng）時，成像範（fàn）圍即（jí）確定，反之亦（yì）然。

工作距離。一般以上三點（diǎn）選定的情況下，工作距離已經確定在一個範圍之內，這是其成像光路決定（dìng）的。需要注意的就是此工作距（jù）離（lí）是否滿足實際使用要求。當選用遠心係統進行（háng）檢測時，我（wǒ）們建（jiàn）議先選定（dìng）鏡頭，依據其工作距離設（shè）計其他機械結構。

景深範圍。在滿足前麵幾個使用條件的前提下，景深範圍越大，說明遠心係統的（de）光學特性越好，在選型時（shí）可作為參考。

鞍山市激（jī）埃特光電有（yǒu）限公司，專業設計、加工各類及工業鏡頭。我們常用的工（gōng）業鏡頭有:

CCTV鏡（jìng）頭(視野可以任意調節,適合於大視（shì）野);

遠心鏡頭(被攝物（wù）體精（jīng）度高,無透視誤差);

微距鏡頭（tóu）(TV低失真-小型,輕量,耐（nài）振性能好);

線掃描鏡頭(低失真,陰影小,抗振好)；

變焦鏡(多款定焦鏡頭的焦段範圍,可隨時變換焦距,無（wú）需（xū）更換鏡頭);

準直擴束鏡頭(可將光纖內傳輸光轉變成準直光(平行光);

紫外鏡頭、紅外鏡（jìng）頭和軍（jun1）工（gōng）鏡（jìng）頭等。