机器视觉百科|工业远心镜头有哪些种类

在机器视觉领域，工业远心镜头因其独特的成像特性成为高精度检测的核心组件。根据光路设计，远心镜头可分为物方远心、像方远心、双侧远心三类，分别适用于不同场景，且参数差异显著。

物方远心镜头其孔径光阑位于光学系统的像方焦平面上。即使物距变化导致像距改变，像高仍保持恒定，从而确保被测物体的尺寸测量无偏差。此类镜头以极低畸变（甚至无畸变）著称，常用于工业精密测量，如半导体元件或精密机械零件的尺寸检测。

像方远心镜头光阑置于物方焦平面上，使像方主光线平行于光轴。即使相机安装位置存在轻微偏移，成像大小仍能保持稳定，有效消除像方调焦误差。适用于需要调整相机位置的场景，例如自动化产线中对动态物体的检测。

双侧远心镜头结合物方与像方远心的双重优势，无论物体距离或相机位置如何变化，均能保持恒定放大倍率，进一步降低测量误差。其高精度特性使其成为复杂三维结构检测（如金属螺纹、纺织纤维）的首选，但成本相对较高。

远心镜头应用场景

高精度测量：如电子元件的尺寸检测、汽车零部件的装配精度验证，依赖物方远心镜头的无畸变特性。
动态定位：工业机器人抓取、焊接等场景中，双侧远心镜头可应对物体位置波动，确保成像稳定性。
复杂结构检测：纺织纤维直径分析、金属零件螺纹加工检测等，需通过双侧远心镜头消除透视误差。

选型关键参数

1. 视场与放大倍率：视场大小决定检测范围，大视场适合整体检测，小视场适合高精度局部测量。
2. 远心度：主光线与光轴夹角（θ）越小，消除透视误差的能力越强。例如θ=0.05°时，物体偏移量仅1.7?m，远优于普通镜头的535.9?m。
3. 成本与兼容性：双侧远心镜头性能最优但价格高，需根据检测精度需求权衡；同时需匹配光源（如同轴光或背光）以优化成像效果。