工业微距镜头有哪些特点？如何选择工业微距镜头？
工业微距镜头。
工业微距镜头顾名思义就是专门为工业应用而设计的微距镜头，能够提供极高的放大倍率和高清晰度的显微观察，特别适用于拍摄小型物体的细节。
1. 工业微距镜头有哪些特点？
工业微距镜头通常用于工业检测、品质控制、细微结构分析和科学研究等领域，它的关键特点有以下几个：
- 较高的放大倍率。工业微距镜头通常具有较高的放大倍率，一般从 1x 到 100x 不等，可以观察和测量微小物体的细节，适用于各种精密工作。
- 低畸变设计。工业微距镜头通常设计得尽可能减少畸变，从而确保图像能够保持直线，对于精确测量和质量检查来说这点尤其重要。
- 足够的工作距离。工业微距镜头能够提供足够的工作距离，使观察对象能够放置在镜头前方足够远的位置上，从而方便进行操作和测量，并且能够保持物体与镜头之间的稳定距离。
- 高分辨率和清晰度。工业微距镜头一般都具有高分辨率和清晰度，可以提供细节丰富的图像，它们通常采用优质的光学元件和先进的镀膜技术，可以减少光线的损失和反射情况，在较低光照的条件下也能正常工作，确保图像质量。
- 工业标准兼容性。工业微距镜头通常具有广泛的兼容性，可以与各种工业显微镜、摄像机和其他设备进行配合使用，满足不同工业应用的需求。
- 可调焦的功能。一些工业微距镜头具备可调焦的功能，可以使焦点在不同的距离上进行调整，这样的镜头通常配备了精密的焦距调节机制，可以实现精确的焦点调整。
2. 如何选择工业微距镜头？
选择工业微距镜头时结合镜头特点和应用的需求，一般考虑以下几个因素：
- 放大倍率。根据具体的应用需求选择合适的放大倍率，一般情况下较小的倍率适用于较大物体的观察，较大的倍率则适用于观察更加微小的细节。
- 焦距范围。需要确定应用所需的焦距范围，以满足不同距离和观察对象的需求。
- 工作距离。根据观察对象的尺寸和操作要求需要选择适当的工作距离。
- 兼容性。需要确保所选的镜头与现有的设备能够兼容，例如和显微镜、摄像机等兼容，需要综合考虑预算和性能需求，选择性价比较高的工业微距镜头。
工业镜头中常说的畸变、远心镜头及远心度
畸变也称为失真，是由于光阑球差的影响，不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度不等于理想像高，两者之差就是畸变，简单来说就是光学系统对被摄物所成的像相对于物体本身的失真程度。因此畸变只改变轴外物点在理想面上的成像位置，使像的形状产生失真，但不影响像的清晰度。
畸变有正负之分。分为枕形畸变和桶形畸变。
畸变类型
畸变通常有两种计算方法：光学畸变（Optical distortion）和TV失真（TV distortion），其计算方法为：
如何利用镜头畸变的参数来计算测量误差？在此举例说明。
若相机芯片为2/3’(对角线为11mm,像元尺寸为3.45um), 某镜头光学畸变率为dist=0.05%， 有y=5.5mm, 则Δy=dist*y/100=0.05%x5.5mm/100=2.75µm. 故此畸变导致像发生了2.75µm的偏移，小于一个像素。
推荐看看茉丽特MML系列远心镜头及ML-MCHR系列微距镜头畸变率都极小（0.0x%~0.00x%）,通常无需做畸变校正，故使用起来非常方便。
远心镜头及远心度
当人眼观察同一个物体，近距离时，感觉物体比较大，远距离时，感觉物体比较远，这种现象叫做透视误差。普通镜头也存在这个现象，但当测量应用时，透视误差会带来测量误差，因此通常需要用远心镜头来消除透视误差。
机器视觉领域里常用的远心镜头为：物方远心镜头和双侧远心镜头。
物方远心镜头是在镜头的像方焦平面处设置孔径光阑，使得轴外点主光线平行于光轴。
双侧远心镜头则通过在物方和像方焦平面处都设置孔径光阑来实现。
对于大多数应用，由于相机芯片到镜头接口处的法兰距离是固定不变的，只存在物体在物方景深范围内距离变化而产生的透视误差，此时物方远心镜头就能满足要求了。只有当由于安装或相机芯片精度等因素导致的芯片到镜头接口处的法兰距离可变时，需要用双侧远心镜头来消除物方和像方产生的透视误差。茉丽特MML系列为物方远心镜头，MTL系列为双侧远心镜头。
有经验的工程师会发现，不同厂家的远心镜头消除透视误差的能力也有差异，这是因为远心度不同。远心度定义为主光线与光轴间的夹角θ。
假设物体高低差d=2mm, 镜头远心度θ=0.05°，则物体位置偏移量=2mm*tan0.05°=1.7µm. 若选用普通镜头θ=15°，则物体位置偏移量=2mm*tan15°=535.9µm。因此对于非平面物体的测量应用，只有选用远心度高的远心镜头，才能很好的消除透视误差，从而减小测量误差。茉丽特远心镜头远心度大都为0.0x°.
另外，大多数工程师对景深和远心度有误解，认为远心镜头的景深比普通镜头大。但前几期我们专门讨论过景深，知道景深只与弥散斑直径、镜头Fno.、放大倍率相关，与远心度无关。
远心镜头优点：（1）最突出特点是消除透视误差；（2）通常远心镜头的畸变都非常小；（3）通常远心镜头的相对照度都很好。
远心镜头缺点：由于远心光路限制，远心镜头的镜筒直径>FOV.因此当被测物很大时，远心镜头体积会非常庞大，成本也高。
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