远心镜头的结构，您了解多少？
工业镜头作为机器视觉的重要部件，主要用于聚集光线并将被拍摄目标的光学影像成在摄像机的CCD/CMOS传感器表面上，让摄像机能够采集到清晰锐利的图像。在整个机器视觉系统中，镜头完成了被测物信息采集和传递，其品质好坏直接影响被测物体信息的精准度。相比普通镜头，远心镜头必须提供更小的光学畸变、足够高的光学分辨率以及更丰富的光谱响应选择，来满足不同场合视觉系统中的应用需求。
一、特点优势：
1.远心镜头：
优点：放大倍数恒定，不随景深变化而变化；无视差。
缺点：成本高；尺寸大；重量重。
应用：度量衡方面；基于CCD方面的测量；微晶学。
2.普通镜头：
优点：成本低；实用；用途广。
缺点：放大倍率会有变化；有视差。
应用：大物体成像。
3.在用普通镜头进行尺寸测量时，会存在着如下问题：
（1）由于被测量物体不在同一个测量平面，而造成放大倍率的不同；
（2）镜头畸变大；
（3）视差，也就是当物距变大时，对物体的放大倍数也改变；
（4）镜头的解析度不高；
（5）由于光源的几何特性，而造成的图像边缘位置的不确定性。
远心镜头可以有效的解决以上问题，无论何处，在特定的工作距离，重新调焦后会有相同的放大倍率，因为远心镜头的Zui大视场范围直接与镜头的光栏接近程度有关，镜头尺寸越大，需要的视场就越大。远心测量镜头能提供优越的影像质素，畸变比传统定焦镜头小，这种光学设计令影像面更对称，可配合软件进行精密测量。
二、远心镜头分类：
远心镜头有以下三种分类：
1.物方远心镜头
物方远心镜头是将孔径光阑放置在光学系统的像方焦平面上，当孔径光阑放在像方焦平面上时，即使物距发生改变，像距也发生改变，但像高并没有发生改变，即测得的物体尺寸不会变化。 物方远心镜头用于工业精密测量，畸变极小，高性能的可以达到无畸变。
2.像方远心镜头
像方远心镜头，通过在物方焦平面上放置孔径光阑，使像方主光线平行于光轴，从而虽然CCD芯片的安装位置有改变，在CCD芯片上投影成像大小不变。
3.两侧远心镜头
此镜头兼于上面两种镜头的优点。在工业图像处理/机器视觉中，一般只使用物方远心镜头。偶尔也有使用两侧远心镜头的，（当然价格更高）。而在工业图像处理/机器视觉这个领域里，像方远心镜头一般来说不会起作用的，因此这个行业基本是不用它的。
三、考虑因素：
工业镜头，作为机器视觉系统中的重要成像部件，一般可以按照以下几个方面来进行分析考虑：
1.考虑镜头波长、变焦
工业镜头的工作波长和是否需要变焦是比较容易先确定下来的，成像过程中需要改变放大倍率的应用，采用变焦镜头，否则采用定焦镜头就可以了。
关于工业镜头的工作波长，常见的是可见光波段，也有其他波段的应用。是否需要另外采取滤光措施？单色光还是多色光？能否有效避开杂散光的影响？把这几个问题考虑清楚，综合衡量后再确定镜头的工作波长。
2.优先考虑特殊要求
结合实际的应用特点，可能会有特殊要求，应该予先明确下来。例如是否需测量功能，是否需使用远心镜头，成像的景深是否很大等等。景深往往不被重视，但是它却是任何成像系统都必须考虑的。
3.考虑工作距离、焦距
工作距离和焦距往往结合起来一块考虑。一般地，可以采用这个思路：先明确系统的分辨率，结合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再结合空间结构约束就能知道大概的物像距离，进一步估算工业镜头的焦距。所以工业镜头的焦距是和工业镜头的工作距离、系统分辨率（及CCD像素尺寸）相关的。
4.考虑像面大小和像质
所选工业镜头的像面大小要与相机感光面大小兼容，遵循“大的兼容小的”原则——相机感光面不能超出镜头标示的像面尺寸——否则边缘视场的像质不保。
像质的要求主要关注MTF和畸变两项。在测量应用中，尤其应该重视畸变。
5.考虑镜头光圈和接口
工业镜头的光圈主要影响像面的亮度。但是现在的机器视觉中，Zui终的图像亮度是由很多因素共同决定的：光圈、相机增益、积分时间、光源等等。所以为了获得必要的图像亮度有比较多的环节供调整。
工业镜头的接口指它与相机的连接接口，它们两者需匹配，不能直接匹配就需考虑转接。
6.Zui后考虑成本和技术成熟度
如果以上因素考虑完之后有多项方案都能满足要求，则可以考虑成本和技术成熟度，进行权衡择优选取。
四、事例说明：
例如，要给硬币检测成像系统选配工业镜头，约束条件：相机CCD 2/3英寸，像素尺寸4.65μm，C口。工作距离大于200mm，系统分辨率0.05mm。光源采用白色LED光源。
基本分析如下：
1） 与白色LED光源配合使用的，镜头应该是可见光波段。没有变焦要求，选择定焦镜头就可以了。
2） 用于工业检测，其中带有测量功能，所以所选镜头的畸变要求小。
3） 工作距离和焦距
4） 选择镜头的像面应该不小于CCD尺寸，即至少2/3 英寸。
5） 镜头的接口要求是C口，能配合相机使用。光圈暂无要求。
从以上几方面的分析计算可以初步得出这个镜头的“轮廓”：焦距大于17mm，定焦，可见光波段，C口，至少能配合2/3英寸CCD使用，而且成像畸变要小。按照这些要求，可以进一步的挑选，如果多款镜头都能符合这些要求，可以择优选用。