引言

光電測(cè)徑儀是非接觸的在線測(cè)量設(shè)備，用于外徑尺寸的測(cè)量，光電測(cè)徑儀是利用光學(xué)投影法進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備，光學(xué)系統(tǒng)的好壞關(guān)系著測(cè)量精度是否合格，光電測(cè)徑儀采用物方遠(yuǎn)心平行光路進(jìn)行測(cè)量。

1、測(cè)量原理

光電測(cè)量產(chǎn)品采用物方遠(yuǎn)心光路和成像法進(jìn)行在線尺寸檢測(cè)。檢測(cè)的核心部件為光電測(cè)頭，每組測(cè)頭由發(fā)射鏡頭和接收鏡頭組成。發(fā)射鏡頭內(nèi)點(diǎn)光源發(fā)出的光通過(guò)發(fā)射透鏡形成平行光視場(chǎng)射向接收鏡頭。平行光再由接收透鏡聚焦，通過(guò)位于焦點(diǎn)位置的光闌小孔后在接收單元上成像。當(dāng)視場(chǎng)中通過(guò)被測(cè)物時(shí)，被測(cè)物遮擋的部位將在接收單元的芯片上呈現(xiàn)出邊界清晰的陰影。通過(guò)光電轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理，即可通過(guò)陰影的寬度計(jì)算出被測(cè)物的直徑。

2、遠(yuǎn)心鏡頭技術(shù)優(yōu)勢(shì)

優(yōu)勢(shì)一：高分辨率

圖像分辨率一般以量化圖像傳感器既有空間頻率對(duì)比度的對(duì)比傳遞函數(shù)衡量，單位為lp/mm（每毫米線耦數(shù)）。大部分機(jī)器視覺(jué)集成器往往只是集合了大量廉價(jià)的低像素、低分辨率鏡頭，最后只能生成模糊的影像。而采用遠(yuǎn)心鏡頭，即使是配合小像素圖像傳感器，也能生成高分辨率圖像。

優(yōu)勢(shì)二：真正的遠(yuǎn)心設(shè)計(jì)，超寬景深與低畸變

曾經(jīng)有一種觀點(diǎn)認(rèn)為遠(yuǎn)心鏡頭主要解決畸變問(wèn)題，其實(shí)，遠(yuǎn)心鏡頭解決的不單單是畸變問(wèn)題，低畸變只是遠(yuǎn)心鏡頭的附加屬性。遠(yuǎn)心鏡頭的獨(dú)特光學(xué)特性：物體在視場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，其在不同位置的放大率不會(huì)發(fā)生改變，決定了其在某些場(chǎng)和是無(wú)法采用普通工業(yè)鏡頭予以替代的，例如其更大的景深范圍可以很好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，這不是只通過(guò)算法就能解決的問(wèn)題。

優(yōu)勢(shì)三：獨(dú)特的平行光路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)平行光成像的遠(yuǎn)心鏡頭理論上并不復(fù)雜，但若想達(dá)到一定解析能力和成像質(zhì)量就是另外一回事了。遠(yuǎn)心鏡頭的設(shè)計(jì)和制造難度確實(shí)要大于一般意義上的鏡頭，究其原因是由于遠(yuǎn)心鏡頭光學(xué)鏡片的尺寸都比較大，使得邊緣光線的各類相差的校正難度增大，要想獲得良好的邊緣視場(chǎng)的成像質(zhì)量，需要更高的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造精度。

3、光電測(cè)徑儀

光電測(cè)徑儀的遠(yuǎn)心平行光路系統(tǒng)，是由長(zhǎng)壽命LED燈作為點(diǎn)光源使用，經(jīng)發(fā)射透鏡組形成平行光視場(chǎng)，其平行半角小于0.1°，在有效面積內(nèi)光的均勻性大于90%，遠(yuǎn)心平行光源作為背光源使用，特別合適圓形物體使用，使圓形物體的邊緣更加銳利和清晰。光電測(cè)徑儀的應(yīng)用該種光路系統(tǒng)保證了高精度的在線測(cè)量。

結(jié)語(yǔ)

光電測(cè)徑儀是高精度的測(cè)量設(shè)備，其物方遠(yuǎn)心光路的設(shè)計(jì)，為高精度測(cè)量帶來(lái)便利。光電測(cè)徑儀目前的測(cè)量精度普遍在0.02mm，也可達(dá)到0.003mm，是高精度非接觸的在線外徑測(cè)量設(shè)備。

本文由保定市藍(lán)鵬測(cè)控科技有限公司編寫