如何选择远心镜头内同轴光源和外同轴光源

机器视觉领域成像硬件的选择直接影响成像质量而镜头与光源的搭配更是关键中的关键。许多工程师在实际项目中常面临一个难题远心镜头内同轴光源和外同轴光源到底如何选择 今天我们将从原理、效果、适用场景为你对比两种方案希望能助力你精准快速地做出决策。01内同轴照明工作原理通过严格共轴设计使光源、被测物体和相机光路三者共轭的科勒照明结构通常通过光纤导光或点光接入镜头内部的镜组将光线垂直投射到物体表面如下图所示。成像效果特点·对比度拉满垂直入射的光线减少镜面反射特别适合高反光物体。·分辨率天花板光路短且无额外光学元件干扰高倍镜头的解析力得以最大化。·光强均匀分布严格的共轴设计配合扩散片、光纤匀化、离焦调整等方法确保被测区域光强分布一致。·抗干扰王者封闭光路隔绝环境光适合洁净车间或强光干扰环境。·紧凑性模块化设计适应狭小空间。局限性·灵活性差共轭封闭光路难以搭配其他外部光源同时使用。·内部反射低倍远心镜头内置同轴照明会有热点现象产生。02外同轴照明工作原理外同轴光源与镜头相机分离通过外部反射镜如棱镜或半透半反镜将光线反射至物体表面形成共轴光路。如如下图所示。成像效果特点·灵活适配复杂场景光源位置可调照明区域大可搭配其他光源多角度照明。·成像均匀外同轴光源直接照射到被测物体表面减少光线在镜头内部的多次反射在搭配低倍镜头时无热点现象、成像均匀性更好。局限性·像差风险外部棱镜可能引入像差需选用高精度光学元件。·对比衰减多次反射导致光强下降半透半反棱镜导致对比度下降。·结构臃肿光源体积较大空间占用率高。03实际成像对比1.5X远心镜头1.分辨率测试板内同轴外同轴2.晶圆内同轴0.5X远心镜头3.手机后盖内同轴外同轴4.锂电池极片内同轴外同轴04选型关键因素物体特性高反光晶圆、FPC等→ 内同轴漫反射塑料、印刷等→ 外同轴镜头倍率高倍镜头≥1X → 内同轴低倍镜头≤1X → 外同轴系统对比空间狭小 → 内同轴空间足够 → 外同轴内同轴与外同轴光源并无绝对优劣关键在于“场景适配”。