工（gōng）業鏡頭是機（jī）器視覺采集係統的重要組成部分，遠心鏡頭是鏡頭大家族中相對年輕的成員（yuán），並（bìng）且正以其獨特的性能，成為最善良的明星（xīng）。但是，也因為遠心鏡頭被引入時間比較（jiào）短，其很多特性還（hái）未廣泛的為人們（men）所熟知，本文（wén）即是本著向大家介紹遠心鏡（jìng）頭基礎知識的（de）原則，從遠心（xīn）鏡頭的（de）原理，應用範圍，選型方法三（sān）個方麵，對其（qí）進行綜（zōng）合闡述，揭秘光在遠心（xīn）係統（tǒng）裏經曆的神秘的藝術之旅。
第一部分（fèn）：遠心鏡頭的（de）原理說明
首先，我們從（cóng）非遠心鏡頭的幾個問題說起。第一個問題，一般鏡頭在成（chéng）像過程中，當工作距離發生（shēng）變化時，其所（suǒ）成圖像（xiàng）大小會相應（yīng）的發生變（biàn）化，造（zào）成的結（jié）果就是同一（yī）個焦距的鏡頭，對應不同的（de）物距，將會有不同的放大倍率，這一現象（xiàng）跟人類視覺係統的近大遠小視覺差類似。這（zhè）一問題在某些應用場合是可以被忽略甚至加以利用的，但是當我們的視覺係統（tǒng）被用（yòng）來執行精（jīng）密測量任務時，這（zhè）一特性則會成為極大的阻礙（ài）。第二個（gè）問題，普通的鏡頭都（dōu）存在一定範圍的景深，當被測物體不在鏡頭的景深範圍內時（shí），圖像就會變得模糊，無法清晰（xī）聚焦，為此（cǐ），設計師們在普通（tōng）鏡頭上設計了調焦環（huán），當工作距離發生變化時，可以通過調節對焦麵來看清楚感興趣（qù）的區域。問題是（shì），如（rú）果被測物體本身的深度超出了一定範圍，鏡頭始終沒辦法同時看清首尾兩端，這個問題（tí），必須通（tōng）過（guò）其他的途徑來解決。第三個問題，隨著現在成像芯片分辨率的（de）不斷提（tí）高，用戶對測量精度的要求也越來越苛刻，普通的鏡頭受製於其光學成像的原（yuán）理，最好的也隻能做（zuò）到10um左右（yòu），視覺檢測領域需要精（jīng）度更高的成像產品。
雙遠心（xīn）鏡頭即是為了解決這些問題應運而生的。雙遠心（xīn）鏡頭（tóu）通過在光學係統的中間位置放置孔徑光（guāng）闌，使主光線一定通（tōng）過孔徑中心點，則物體側和成像側的主光線（xiàn）一定平行於（yú）光軸進入鏡頭。入射平行光保證了足夠大的景深範圍，從鏡（jìng）頭出來的（de）平（píng）行光（guāng）則保證（zhèng）了即是工作距離在景深範圍內發生大幅度變化，成（chéng）像的高度也就是放大倍率不會發生變化。
第二部分：遠心（xīn）鏡頭使用（yòng）範圍
什麽情況下（xià）應該選用（yòng）遠心鏡頭呢?根據筆者多年從事機（jī）器視覺產品選型的經驗，再（zài）次給讀者一些參考，如下情況，建議選用雙遠心鏡頭。
1)當被檢測物（wù）體厚度較大，需要檢（jiǎn）測不止一個（gè）平麵時，典型應用如食品盒，飲料瓶等。
2)當（dāng）被測物體的擺放位置不確定，可能跟鏡頭成一定角度時。
3)當被測物體在被檢測過程中上下跳動，如（rú）生產線上下震動導致（zhì）工作距離發生變化（huà）時。
4)當被測物體帶孔徑、或是三維立體物體時（shí）。
5)當需要低畸變率、圖像效果亮度幾（jǐ）乎完全一致時。
6)當需要檢（jiǎn）測的缺陷隻在同一方向平行（háng）照（zhào）明下才能檢測到時。
7)當需要超過檢測精度時，如容許誤差為（wéi）1um。
第三部分：遠心鏡頭的選（xuǎn）型方法
遠心鏡頭的選型辦法其實跟普通光學係統中的鏡頭類似，需要關注（zhù）的幾個（gè）點如下：
兼容的CCD靶麵尺寸。這一點跟普通鏡頭的選擇類似，要求遠心鏡頭兼容的CCD靶麵大於或等於配套的相機靶麵，否則會造成（chéng）分辨（biàn）率的浪費。
接口類型。目前遠心鏡頭（tóu）提供的接口（kǒu）類型也跟普（pǔ）通鏡（jìng）頭類似，有C口，F口（kǒu）等（děng），隻要跟相機配套即可使用。
放大倍率，或成像範圍。當放大倍（bèi）率（lǜ）和CCD靶麵確定時，成（chéng）像範（fàn）圍即確定，反之亦然。
工作距離。一般以上三點選定的情況下，工作距離已經確定在一（yī）個範圍之內，這是其（qí）成像光路決定的。需要注意的就是此工作（zuò）距離是否滿足實際使用要求（qiú）。當選用遠心係統進行檢測時，我們建議先選定鏡頭，依據其工作距（jù）離設計其他機械結構。
景深範圍。在滿足前麵幾個使用（yòng）條（tiáo）件的前提下，景深範（fàn）圍越大，說明遠心係統的光（guāng）學特性越好，在選型時可作為參考。
鞍山（shān）市17c起草视频光電有限公司，專業設計、加工各類及工業鏡頭。我們常用（yòng）的工業鏡頭有（yǒu）:
CCTV鏡（jìng）頭（tóu）(視野可以任（rèn）意調節,適合於大視野);
遠心鏡（jìng）頭(被攝物體精度高,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（jìng）頭(低失真,陰影小,抗振好（hǎo）)；
變焦鏡(多款（kuǎn）定焦鏡頭的焦段範圍,可隨時變換焦距（jù）,無需更換（huàn）鏡頭);
準直擴束鏡頭(可將光纖內傳輸光轉變成準（zhǔn）直光(平行光);
紫外鏡頭、紅外鏡頭和軍工鏡頭等。
