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为工业化而生—远心光学探秘(一)

发布时间:2015-01-21 | 阅读次数:2930
远心光学的工业化思想

传统的光学体系一直在解决使用一套光学系统能达到尽可能多的拍摄需求,这样导致传统的镜头一直都在增加镜头本身的变量,焦距可变、光圈可变、倍率和截距可调节,物距纵深范围很大等等。

现代工业检测和测量任务中追求的最主要的因素是可靠性和高精度,这些和传统的光学体系主旨有着本质的矛盾。在大规模流水线的生产环节中,光学镜头需要在光学技术人员不在场的情况下被产线工人简易换装,简易调试,用最短的时间,最简单的操作方法就能达到使用要求。远心光学镜头就是这种思路所衍生出的产品。这种优势使得越来越多的机器视觉以及自动化公司在认识和熟悉远心光学产品,这种产品在未来势必会以取代之势改变目前工业检测硬件产品的格局。

双远心技术的特性
1)超大景深

BTOS远心光学的双远心镜头不光能利用光圈与放大倍率增强自然景深,更有非远心镜头无可比拟的光学效果:在一定物距范围内移动物体时成像不变,亦即放大倍率不变。为了在保证分辩率的情况下达到衍射极限内的最大景深,BTOS远心光学的远心镜头的光圈均为定值。不仅如此,还可与多种光圈搭配,以适应各种特殊用途。

图1

图1为景深测试板,高品质的双远心镜头,景深可以达到500mm。可见BTOS远心光学的远心镜头景深远优于其他远心镜头。

2)无视差,放大倍率一致

在普通镜头下拍摄物体的影像大小会因为物体与镜头距离的改变而成比例性的改变(近大远小)。远心镜头可以完美解决以上困惑:因为入射光瞳可位于无穷远处,成像时只会接收平行光轴的主射线。

图2

图2为相隔100毫米两个相同的螺丝,上图采用远心镜头拍摄,下图采用普通镜头拍摄。远心镜头拍摄时,只要物体在:“景深”范围内,影像不会因为物体与镜头间距离的改变而放大或缩小。

3)几乎“0”畸变

畸变系数即实物大小与图像传感器成像大小的差异百分比。普通工业镜头的畸变一般为1%到2%,这样的畸变通常会严重影响检测精度(如实际长度为100mm的物体,在这种镜头下测得的尺寸可能是101~102mm);BTOS双远心镜头的畸变一般小于0.1%,畸变系数为普通的镜头的1/20,大大提高了检测的精度和稳定性,达到了目前最高标准光学测试仪器的测量极限。

图3

图3左图为远心镜头拍摄的畸变测试图,完全无径向畸变或梯形畸变。中图为明显径向畸变。 右图为明显梯形畸变。

4)镜头解析度高


镜头解析度一般以量化图像传感器既有空间频率对比度的CTF(对比传递函数)衡量,单位为lp/mm(每毫米线耦数)。

普通镜头解析度低,即使搭配高像素的相机,最后只能生成模糊的影像。而采用远心镜头,即使是配合普通分辨率的相机也能生成高清晰的图像。

在设计远心光学器件时,BTOS远心光学本着为工业化而生的理念,而非实验室或者摄影设备,因此,会将镜头的精密度放在第一位,客户也能在同样精确的条件下使用。

BTOS远心光学是专业的远心制造公司:

西安远心光学系统有限公司是一家专业的远心光学、视觉照明、机电产品研究、设计、开发、制造的高科技企业,公司核心技术人员在航天、军工领域从事光学设计、制造工作10多年,积累和掌握了一系列先进的远心光学、光机及视觉照明技术、制造工艺及严谨的测试流程。

BTOS远心光学具有行业中最佳的光学性能,能提供粗大物体的精确远心成像,为专业精确测量打造低畸变,完美提升小摄像头的分辨率,为大型物体的移动提供超宽景深。

具备全方位质量监控,采用专为双远心而设计的专业测试仪器,每个镜头拥有独立且详细的检验报告,每个镜头的测试影像均独立存档,进行产品追踪迄今为止,远心镜头光学质量未有任何投诉。

BTOS远心光学是专业从事远心光学产品的设计、测试、制造方法及制造设备的高科技企业,BTOS远心光学的工程师团队始终坚持加强镜头的光学性能、产品质量监控与远心镜头的使用性。因此,BTOS远心光学所生产的镜头不仅价格适中,而且在远心度、分辨率与低畸变等光学性能方面,均远优于同类型的其他产品,性价比卓越。这一切都归功于BTOS远心光学精巧的工程学技术、成本控制的设计理念与绝佳的解决方案。

BTOS远心光学生产的每一个镜头皆经历了一系列精密的质量检验,并出具翔实的、包含精确技术规范的检验报告。在BTOS远心光学,您能得到我们承诺的质量保证。

对于客户的特殊应用,BTOS远心光学始终坚持让客户获得先进的产品和完美的服务体验,时刻关注客户反馈,提供的不仅仅是产品,更是专业、优质的服务。