遠(yuǎn)心鏡頭的優(yōu)勢(shì)是什么？在機(jī)器視覺方案中應(yīng)用遠(yuǎn)心鏡頭，可以帶來更高的分辨率，可以在短工作距小視野中實(shí)現(xiàn)更大的景深，可以給成像提供更低的畸變和誤差，最重要的是由于遠(yuǎn)心鏡頭在景深內(nèi)倍率不變的特性，應(yīng)用遠(yuǎn)心鏡頭可以大幅提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。曾經(jīng)我們就接收到過使用傳統(tǒng)鏡頭客戶的抱怨，鏡頭離待測(cè)物的距離改變一點(diǎn)點(diǎn)，軟件的讀數(shù)一下就變了。

  如此看來，我們應(yīng)該多做一些視野和景深都更大的遠(yuǎn)心鏡頭不是嗎？這就不得不提到遠(yuǎn)心鏡頭的缺點(diǎn)了。首先大視野的鏡頭想要保持全視野的表現(xiàn)一致性是很困難的，這對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)提出了很高的要求。其次，這類鏡頭在通常情況下，想要多大的視野，鏡頭就要有多大的直徑。這會(huì)導(dǎo)致鏡頭重量較重，如果能通過線掃或者拼接的手段達(dá)到同樣的效果，鏡頭廠商們往往對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)這種鏡頭興趣不大。

  但是機(jī)器視覺的誕生就是為了降低人們的工作量，如果通過拼接等較麻煩的手段進(jìn)行操作反而違背了初衷。而我們光虎一向熱衷于面對(duì)挑戰(zhàn)，并且努力為客戶提供最優(yōu)質(zhì)便捷的服務(wù)，所以今天我們想介紹的是來自光虎光學(xué)的315毫米大視野的雙遠(yuǎn)心鏡頭系列，我們來一起看看光虎如何應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的大視野雙遠(yuǎn)心鏡頭的各種問題，而這一鏡頭系列又有些什么特點(diǎn)呢。

  首先，該鏡頭系列最大的特點(diǎn)就是最大達(dá)到315毫米的大視野，并且一樣保持了光虎雙遠(yuǎn)心鏡頭的高標(biāo)準(zhǔn)，即實(shí)現(xiàn)在全景深全視野全波段均小于0.05°的遠(yuǎn)心度和小于0.05%的畸變率，保證測(cè)量的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。這對(duì)光虎的設(shè)計(jì)和裝配都提出了很高的要求，光虎的設(shè)計(jì)最早源于德國，在吸收了德國的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)之后，現(xiàn)在可以自研這些高難度鏡頭。而憑借多年的鏡頭生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，也化解了裝配難題。

  說完了性能表現(xiàn)，重量呢？這就不得不提，這其實(shí)不是光虎第一次開發(fā)315毫米視野的雙遠(yuǎn)心鏡頭了，而上一次生產(chǎn)的那支，大概需要四個(gè)男生才能搬動(dòng)。而這一次，僅需要一個(gè)人就能抱走。這是因?yàn)槲覀兊墓こ處熗ㄟ^巧妙地光學(xué)設(shè)計(jì)，在保證性能的同時(shí)大幅減少了大尺寸的鏡片，并且吸收了后續(xù)生產(chǎn)鏡頭的經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了大量減重，這樣可以減少客戶的工裝成本和難度。

 

圖2 光虎展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，單人抱起315雙遠(yuǎn)心

  這一次光虎生產(chǎn)的315毫米視野系列，支持的靶面從1/3英寸一直覆蓋到全畫幅。這其中我想提幾支有意思的型號(hào)。首先是適配1/3英寸靶面的版本，型號(hào)為TTL06-315-545CL。這支鏡頭的神奇之處在于，它的工作距為545毫米，但是景深達(dá)到了驚人的1323毫米，這就意味著，這支鏡頭可以從鏡頭的最前沿一直到1206.5毫米的位置都能成像，而這還是這支鏡頭分辨率最高時(shí)的參數(shù)，理論上講我們還可以將它的景深翻倍，這會(huì)帶來成像距離完全在另一個(gè)概念的雙遠(yuǎn)心鏡頭。

 

圖3光虎鏡頭適配各種靶面大小和相機(jī)接口

 

圖4 TTL06-315-545CL工作距展示，這是支架的極限，還不是鏡頭的極限

  看完了景深最大，我們也來了解一下分辨率最高版本，也就是我們的TTL44-315-545CL，這支鏡頭支持全畫幅靶面相機(jī)，配備有M58接口，最大像面為44毫米，倍率為0.14，物方分辨率為64.7微米。這是什么概念呢，如果你在視野內(nèi)擺放寬度為130微米的黑白線對(duì)，最多在全視野同時(shí)檢測(cè)2423對(duì)線對(duì)。在搭配一億像素的相機(jī)時(shí)，檢測(cè)的精度可以達(dá)到22微米，也就是說，跟使用常規(guī)1200w相機(jī)時(shí)，檢測(cè)視野110毫米視野大小時(shí)的精度相近。

圖5  TTL44-315-545CL（裁切）對(duì)比TTL16-105-160C（全視野）

 

圖6 TTL44-315-545CL全視野

  最后不得不提的就是我們的展會(huì)英雄，適配2/3英寸的TTL11.5-315-545CL，這支鏡頭分辨率為127微米，景深為409毫米，各項(xiàng)參數(shù)較為平均，在展會(huì)上我們通常會(huì)用來展示“小鴨子爬樓梯”的玩具，以顯示該鏡頭的大景深，消除近大遠(yuǎn)小現(xiàn)象的能力。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)就有朋友說過“原來是在爬樓梯，在遠(yuǎn)處看還以為是傳送帶”。 

圖7光虎展會(huì)標(biāo)志性的小鴨子玩具

 

圖8TTL11.5-315-545CL實(shí)際檢測(cè)效果，小鴨子不論高低都成像清晰，且大小形狀保持一致

  這就是我們光虎最近推出的當(dāng)家花旦，它不僅代表了我們光虎的生產(chǎn)設(shè)計(jì)水平，也代表了我們服務(wù)客戶的決心。歡迎大家通過各種方式聯(lián)系我們，體驗(yàn)對(duì)標(biāo)國際一線性能的遠(yuǎn)心鏡頭。