远心镜头（Telecentric lens）是为纠正传统镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，简单地说，这种镜头拍出来的图像没有近大远小关系。这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。

普通的薄透镜在成像过程中，随着成像屏的位置不同，也就是像距的不同，会看到不同的像。这是因为不同物的物距不同，每一个物都向透镜发出无数条光线，在这之中有两条特殊的光线：一条是平行于光轴，即垂直入射透镜的光线；一条是穿过透镜中心的光线。这两条光线经过透镜后，垂直入射的光线必穿过透镜的焦点，而穿过透镜中心的光线的传播方向不变。通过找到两条特殊光线在像方的焦点，即可找到对应的像的位置。所以如下图1.1所示，黑色的物和红色物经过透镜后成像的位置不同。

这就使得在不清楚透镜焦距时，具体的物的成像位置很难确定。其次，透镜自身或是传播介质的情况不理想就会导致像差，这样即使找到了正确的像的位置，也不能得到清晰的像。

为了解决不清楚具体成像位置的问题，人们在像方焦点处加上了一个小孔。本质上就是加上了一个光阑。光阑可以限制进入其后方的光线。放入光阑后的薄透镜的成像光路图如图1.2所示。

由上图可见，同样的黑色和红色物体经过同样的透镜，成像于像方，但是在像方焦点的位置多出了一个光阑，光阑限制了光的进入，使得只有平行于光轴，或者说只有垂直于透镜入射的光线，可以穿过光阑，其他所有方向的光线都不能进入到光阑后方的成像区域。这样在成像区域任意位置放置一个成像屏或是接收成像的装置，都能够得到清晰的成像结果，利用这个原理的镜头，就是物方远心镜头。

物方远心镜头的物方主光线平行于光轴，主光线的汇聚中心位于物方无限远。其作用是可以消除物方由于调焦不准确带来的读数误差。缺点是放大倍数与像距成直接关系。实际使用时相机安装的远近会影响放大倍数。

所以为了实现在不同观察像距得到同样放大倍率的像，就在物方远心镜的基础上又加上了一个透镜，具体光路图如下图1.3所示。

由上图可见，使光阑位于第二组透镜的物方焦点处，所以光线进入第二透镜后，以垂直于第二透镜，即平行于光轴的方向出射。这样的原理制成的镜头，叫做双远心镜头。这种镜头因为镜头后方的光线都是平行光，所以不管在镜头后方的任何位置放置接收装置，接收到的像的放大率与像距都没有关系。

双远心镜头的特点是物体离得远近或者相机离得远近都不影响放大倍数，即像不随像距变化而变化。所以被广泛地应用在机器视觉测量检测领域。

因为光路是可逆的，将物方远心镜头的光路逆向，就得到了像方远心透镜的基本光路。如图1.4所示。

像方远心镜头可以消除像方调焦不准引入的测量误差。这种镜头的特点是放大倍率与像距无关，相机离得远还是近都不影响放大倍数。但是在工业图像处理/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。

 图一：远心镜头拍摄图

 图二：普通镜头拍摄图

畸变系数即实物大小与图像传感器成像大小的差异百分比。普通机器镜头通常有高于1~2%的畸变，可能严重影响测量时的精确水平。相比之下，双远心镜头通过严格的加工制造和质量检验，将此误差严格控制在0.1%以下。 

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