精密测量的目标是获取物体的准确尺寸、轮廓、位置关系(如孔径、高度差、间距等),如:
① 成像全覆盖:物体表面若有凹凸、高低差(如机械零件的台阶、电路板的元件),需所有测量区域同时清晰成像;
② 边界无模糊:物体边缘(如棱角、孔的边缘)需清晰可辨,避免杂点或模糊导致的测量偏差;
③ 抗位置干扰:物体摆放稍有倾斜、距离镜头的位置略有偏差时,测量结果不受影响(即 “透视误差” 极小)。
景深指镜头能清晰成像的物距范围。大景深意味着:即使物体表面有高低起伏(如高度差 5mm 的零件),所有区域(高的凸起、低的凹陷)都能同时清晰成像。
在测量一个带有凹槽的金属零件时,凹槽底部与零件表面的高度差为 3mm,大景深远心镜头可同时清晰拍摄到表面和凹槽底部的细节,确保两者的尺寸都能被准确测量;而普通 FA 镜头(定焦,景深小)可能只能清晰拍到表面,凹槽底部因超出景深范围而模糊,导致无法测量。
远心镜头的核心是 “物方远心” 设计 —— 镜头的主光线平行于光轴(即光线垂直于成像面),这一特性可消除 “透视误差”。
① 普通镜头存在 “透视效应”:当物体稍微偏离镜头的最佳物距(如向前 / 向后移动 1-2mm),或轻微倾斜时,成像的大小 / 形状会发生微小变化(类似人眼看远处物体显小、近处显大)。例如,测量一个 10mm 的零件,若物体靠近镜头 1mm,普通镜头可能拍出 “10.2mm” 的成像,导致测量误差;
② 远心镜头则无此问题:无论物体在景深范围内如何轻微移动或倾斜,成像的大小和形状几乎不变,确保测量值稳定。这对精密测量(常要求误差≤0.01mm)至关重要。
精密测量中,物体的 “边缘” 是尺寸计算的基准(如孔的直径需以边缘为界)。大景深远心镜头通过光学设计(如特殊镜片组、遮光结构)能减少镜头眩光、反射杂点对边缘的干扰;增强边缘与背景的对比度,使边界更锐利(如金属零件的棱角、玻璃的边缘)。
普通 FA 镜头(定焦为主)虽有高分辨率、低畸变的优势(适合视觉定位、缺陷检测),但在精密测量中存在明显短板:
① 景深小:定焦设计导致清晰成像的物距范围窄,若物体表面不平整,只能部分区域清晰,其他区域模糊(如测量有凸起的塑料件时,凸起处清晰,凹陷处模糊,无法获取完整数据);
② 透视误差不可忽视:物体位置稍有变化(如因传送带振动轻微偏移),成像大小 / 形状会波动,而精密测量对这种波动的容忍度极低(误差可能放大 10 倍以上);
③ 边缘抗干扰弱:普通镜头对复杂表面(如反光的金属、透明的玻璃)的边缘处理能力较弱,易受杂光、反射影响,导致边界模糊。
精密测量的核心是 “在复杂表面上获取稳定、无偏差的尺寸数据”,而大景深远心镜头的 “大景深(全覆盖)+ 远心(抗误差)+ 强边缘检测(准边界)” 特性,完美匹配这一需求。
普通 FA 镜头虽在视觉检测、定位中表现优异,但受限于景深和透视误差,无法满足精密测量对 “高精度、抗干扰” 的严苛要求。因此,在精密测量领域,大景深远心镜头成为必然选择。
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