基于机器视觉的非球面双远心工业镜头设计

来源：激光与红外杂志2019年第2期北京时间：

作者：张欣婷

单位：1.长春理工大学光电信息学院,吉林 长春 130012;2.中国中车长春轨道客车股份有限公司,吉林 长春 130062;3.长春理工大学机电工程学院,吉林 长春 130012；

摘要：根据大尺寸零部件精密测量的需求,设计了一套基于机器视觉的非球面双远心工业镜头,有效地代替人眼进行检测。系统采用7片透镜组成的对称式结构,孔径光阑居正中；引入2个新型非球面提高成像质量,并最大程度的减小了系统体积,使系统总长为292 mm。在奈奎斯特频率为50 lp/mm时,调制传递函数MTF值均高于0.6,并进行公差分析,满足成像要求。系统工作距127.3 mm、入瞳直径300 mm、景深80 mm、最大畸变0.005%、远心度小于0.01°,实现了大口径、大景深、低畸变等设计要求,达到了双远心的目的。该系统可广泛应用于航空航天、轨道客车和汽车船舶领域的生产和检测等环节。

关键词：光学设计;机器视觉;双远心光学系统;新型非球面;大景深;低畸变

基金资助：吉林省科学技术厅项目；大部件数字化对接虚拟装配技术研究项目(No.20170623028TC)资助