遠(yuǎn)心鏡頭(telecentric鏡頭)相較普通工業(yè)鏡頭而言具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，這使得遠(yuǎn)心鏡頭非常適用于不同大小或有階梯高度的目標(biāo)物的尺寸檢驗(yàn)，而且可以避免誤差的產(chǎn)生。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1. 更精準(zhǔn)更一致的放大率
一般標(biāo)準(zhǔn)telecentric鏡頭只接收與光軸平行的光束，但在使用普通telecentric鏡頭時(shí)，光束通過(guò)物鏡后就與一般光線路徑無(wú)異，因此光線會(huì)以不同的角度投射到感應(yīng)芯片上，形成誤差。也就是說(shuō)，光束在通過(guò)一般的telecentric鏡頭后即失去了telecentric的特性，因此物體在感應(yīng)芯片上的成像依然會(huì)變形，而且離中心點(diǎn)距離越遠(yuǎn)的光點(diǎn)變形程度越嚴(yán)重，因此當(dāng)物體位移時(shí)，光束成像的中心位置也會(huì)跟著改變，造成放大倍率上的誤差。
非Bi-telecentric鏡頭就算在物鏡上具有良好的telecentricity特性，但就整體系統(tǒng)而言，非Bi-telecentric鏡頭的放大倍率具較低的穩(wěn)定度。通過(guò)Bi-telecentric鏡頭的光束則在物鏡與成像點(diǎn)皆維持著telecentric的特性，也就是說(shuō)，不只物鏡只接受與光軸平行的光束，物鏡折射出來(lái)的的光線也與光軸平行。這種特色能克服一般telecentric鏡頭中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。
左圖為一般telecentric鏡頭下，物鏡會(huì)散射出不同角度的光束;而在Bi-telecentric鏡頭下，物鏡折射的光線依然與光軸平行，如右圖所示。因此放大倍率不會(huì)受物體擺放的位置影響。除此之外，其光束軸仍然與光軸平行，因此放大倍率不會(huì)受距離影響。
2. 較長(zhǎng)的景深
景深是指在鏡頭對(duì)焦后，物體能清楚成像的距離范圍。超過(guò)景深范圍的物體，其光束上的信息無(wú)法在感應(yīng)芯片上匯聚成清楚的畫(huà)面而散射成模糊影像，景深通常取決于鏡頭上的數(shù)字“F”，其數(shù)字代表著與光圈大小的反比例性，數(shù)字越高代表景深越深。增加F-numBer能降低影像的誤差，光束能在感應(yīng)芯片上形成較精致的像素，但當(dāng)F-numBer太高時(shí)會(huì)出現(xiàn)繞射，反而會(huì)影響影像分辨率。
Bi-telecentricity在觀察具厚度的物體時(shí)仍能保有影像對(duì)比度，此光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性及光束的平行性讓整體影像的穩(wěn)定度提升并減少模糊的噪聲。此系統(tǒng)也能比一般非Bi-telecentric鏡頭增加20~30%景深。如下圖所示利用Bi-telecentric鏡頭拍攝具厚度的物體的側(cè)面影像。
3. 光源穩(wěn)定性
Bi-telecentric
鏡頭所搭配的穩(wěn)定光源讓鏡頭在拍攝如LCD，紡織品或印刷品物品品管時(shí)等能有更好的品質(zhì)。除此之外，當(dāng)在光學(xué)系統(tǒng)中使用dichroic 濾鏡來(lái)做photometric
或 radiometric 的量測(cè)時(shí)，Bi-telecentricity 鏡頭確保光束是垂直進(jìn)入并垂直投射到感應(yīng)芯片上，讓量測(cè)的誤差降到低。
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本文關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)、盈泰德
