【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器视觉镜头，特别涉及一种兼容不同倍率的沙姆镜头及测量设备。
技术介绍
1、3d线激光测量技术基于三角测量原理，通过图像传感器，捕获激光发生器投射在物体表面的激光线信息，重构物体表面轮廓信息。在图像采集过程中，需要镜头拍摄倾斜目标，而普通镜头受深度测量范围（即景深）的限制难以实现对倾斜物面的大范围清晰成像，此时可采用沙姆结构，将镜头逐渐倾斜，从而使整个物体表面都可以清晰成像。
2、现有沙姆镜头针对某一特定应用场景进行设计，对于同一相机传感器，对应不同中心放大倍率的沙姆镜头，需要设计多款沙姆镜头来适配不同的测量范围，以保证成像的质量。如中国专利cn 112269242 a公开的一种高分辨率斜像镜头，其实施例分别示出摄影范围在10mm、250mm、500mm的三款全视野高分辨率斜像镜头，上述三款镜头对应的中心放大倍率分别为0.754、0.163、0.163。该专利解决的技术问题为，设计出摄影范围0mm≤dof≤500mm的全视野高分辨率斜像镜头，满足3d线激光测量领域内的工业相机需求。上述解决方式，一方面增加系统的成本，另一方面不利于工作效率的提高。
3、中国专利cn 217543503 u公开了一种多倍率优化线扫描镜头，通过固定螺丝带动主镜筒转动，以使得后透镜组与感光芯片的距离发生改变，进而改变镜头的后焦距；以及通过增大或减小透镜之间的第一隔圈厚度或者调节光阑与透镜之间的距离，从而改变各个透镜之间的空气间隙，得到满足拍摄需求的倍率的镜头型号。该专利提出的多倍率镜头为传统的普通镜头，虽然可以兼容
4、中国专利cn 116184627 a公开了沙姆镜头模组、线激光传感器，该专利采用离轴双像面设计，不同像面共用一套光路，可以同时看清两个垂直方向的物面，以减少应用场景中线激光传感器的数量，节约成本提高效率。该专利的多个实施例中沙姆镜头的透镜参数（曲率半径）并不相同，因此该专利多个实施例的沙姆镜头结构中，通过替换透镜，使得多个实施例的沙姆镜头的放大倍率保持一致，并通过调节沙姆镜头的物面、像面与镜头光轴的夹角，以满足不同设计要求的视野和测量精度。该专利与本申请所解决的技术问题不同。
5、中国专利cn 115876096 a公开了一种基于线激光的高精度位移传感器，其使用的大光通量沙姆镜头配合高帧率芯片使得相机速度全幅模式下扫描频率由传统700hz提高到6khz，roi模式下扫频率由传统10khz提高到30khz且物面与镜头光轴夹角角度工作范围广，可以满足在不更换镜头仅更换转接口的条件下适用于不同的沙姆角工作场合。该专利与本申请所解决的技术问题不同。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种兼容不同倍率的沙姆镜头及测量设备，至少解决上述技术问题之一。
2、为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：
3、一种兼容不同倍率的沙姆镜头，沿光轴方向从物面至像面，由滤光片、具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第一胶合透镜组、光阑、具有正光焦度的第二胶合透镜组、具有正光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜和保护玻璃组成；
4、其中，沙姆镜头焦距f与第一透镜焦距f1满足：0.5<f1/f<2.5；
5、沙姆镜头焦距f与第二透镜焦距f2满足：0.45<f2/f<2.7；
6、沙姆镜头焦距f与第一胶合透镜组焦距fu1满足：-2.3<fu1/f<-0.4；
7、沙姆镜头焦距f与第二胶合透镜组焦距fu2满足：1<fu2/f<4.7；
8、沙姆镜头焦距f与第七透镜焦距f7满足：0.5<f7/f<2.7；
9、沙姆镜头焦距f与第八透镜焦距f8满足：0.4<f8/f<2。
10、进一步地，所述第一胶合透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜通过胶合工艺组成。
11、进一步地，所述第二胶合透镜组由具有负光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜通过胶合工艺组成。
12、进一步地，所述第七透镜为平凸结构；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第八透镜均为弯月结构。
13、进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜均为球面透镜。
14、进一步地，所述沙姆镜头所兼容倍率的范围为-0.09~-0.8。
15、另一方面，本专利技术提出一种测量设备，应用于3d线激光测量，包括如上所述的兼容不同倍率的沙姆镜头。
16、本专利技术的有益效果如下：
17、1.本专利技术使用同一组镜片，面对不同的测量范围以及不同的工作距离，通过改变镜头物面、像面与光轴的夹角，以及各镜片间的空气间隔，实现不同倍率的成像，且本申请的多个实施例的mtf值在全视场分辨率均优于200lp/mm，保证了良好的成像质量；
18、2.本专利技术在保证成像的质量的前提下，做到同一组镜片兼容不同倍率，灵活适用3d线激光相机的不同测量场景，满足不同待测目标的需求，降低了系统成本，提高了工作效率；
19、3.本专利技术中各透镜均为球面透镜，便于加工，降低了系统成本。
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1.一种兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，沿光轴方向从物面至像面，由滤光片、具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第一胶合透镜组、光阑、具有正光焦度的第二胶合透镜组、具有正光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜和保护玻璃组成；
2.根据权利要求1所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第一胶合透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜通过胶合工艺组成。
3.根据权利要求2所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第二胶合透镜组由具有负光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜通过胶合工艺组成。
4.根据权利要求3所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第七透镜为平凸结构；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第八透镜均为弯月结构。
5.根据权利要求4所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜均为球面透镜。
6.根据权利要求1所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，
7.一种测量设备，应用于3D线激光测量，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的兼容不同倍率的沙姆镜头。
...【技术特征摘要】
1.一种兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，沿光轴方向从物面至像面，由滤光片、具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第一胶合透镜组、光阑、具有正光焦度的第二胶合透镜组、具有正光焦度的第七透镜、具有正光焦度的第八透镜和保护玻璃组成；
2.根据权利要求1所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第一胶合透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜通过胶合工艺组成。
3.根据权利要求2所述的兼容不同倍率的沙姆镜头，其特征在于，所述第二胶合透镜组由具有负光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜通过胶合工艺组成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：龙谢芬，夏云鹏，黄长江，唐俊峰，张光宇，曹桂平，董宁，
申请(专利权)人：合肥埃科光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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