在工業(yè)視覺系統(tǒng)中，工業(yè)鏡頭作為核心組件，其性能直接關(guān)乎成像質(zhì)量與系統(tǒng)檢測(cè)精度。雜散光，作為影響工業(yè)鏡頭成像品質(zhì)的關(guān)鍵因素，正日益受到行業(yè)的廣泛關(guān)注。

光線入射至鏡片表面時(shí)，基于菲涅爾反射原理，部分光線會(huì)在界面處發(fā)生反射。即便鏡片表面經(jīng)過拋光處理，仍難以避免這一現(xiàn)象。在工業(yè)鏡頭復(fù)雜的多鏡片結(jié)構(gòu)中，這些反射光線經(jīng)多次反射后，部分會(huì)偏離主光路，以雜散光形式抵達(dá)像平面。

光學(xué)系統(tǒng)中的鏡筒、遮光罩、墊圈等機(jī)械部件，在強(qiáng)光源照射下，會(huì)成為雜散光的另一源頭。一方面，這些部件表面并非理想的黑體，會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生反射；另一方面，若其表面存在粗糙度、劃痕等缺陷，光線還會(huì)發(fā)生散射。例如，當(dāng)視場(chǎng)外的強(qiáng)光照射到鏡筒內(nèi)壁時(shí)，光線經(jīng)多次反射與散射后，會(huì)有部分進(jìn)入成像區(qū)域，在像面上形成不均勻的光斑或光暈，干擾正常成像。

光學(xué)元件內(nèi)部的微小氣泡、雜質(zhì)、應(yīng)力不均勻以及表面粗糙度過大等問題，均會(huì)導(dǎo)致光線傳播過程中發(fā)生散射，產(chǎn)生雜散光。例如，光學(xué)玻璃熔煉過程中若混入雜質(zhì)，光線在穿過該區(qū)域時(shí)，就會(huì)因雜質(zhì)的散射作用偏離原有傳播方向，進(jìn)而對(duì)成像質(zhì)量造成負(fù)面影響。

從光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面來看，若光闌位置設(shè)置不當(dāng)、鏡片間距不合理、鏡片傾斜角度偏差等，都可能致使光線偏離既定傳播路徑，形成雜散光。在裝配環(huán)節(jié)，若各光學(xué)元件的相對(duì)位置精度控制不佳，存在裝配誤差，同樣會(huì)引發(fā)雜散光問題。若鏡片裝配過程中若存在傾斜，光線在鏡片間的反射與折射情況將變得復(fù)雜，從而增加雜散光產(chǎn)生的幾率。

雜散光在像平面上形成均勻或不均勻的背景光，使圖像亮區(qū)與暗區(qū)的光強(qiáng)差異減小，對(duì)比度降低。這會(huì)導(dǎo)致圖像中原本清晰的邊緣變得模糊，細(xì)節(jié)信息丟失，例如在工業(yè)零件表面缺陷檢測(cè)中，低對(duì)比度的圖像可能使微小裂紋、劃痕等缺陷難以被準(zhǔn)確識(shí)別。

當(dāng)強(qiáng)光源存在時(shí)，雜散光經(jīng)多次反射與散射后，可能在像平面上形成光斑或鬼影。光斑會(huì)掩蓋圖像局部區(qū)域的有效信息，而鬼影則表現(xiàn)為與真實(shí)物體相似但位置、強(qiáng)度異常的虛像，嚴(yán)重干擾對(duì)真實(shí)物體的觀察與測(cè)量。

在工業(yè)測(cè)量應(yīng)用中，如尺寸測(cè)量、形狀檢測(cè)等，雜散光導(dǎo)致的成像質(zhì)量下降會(huì)直接轉(zhuǎn)化為測(cè)量誤差，降低測(cè)量精度與系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在細(xì)小零件的尺寸測(cè)量中，雜散光引起的圖像邊緣模糊會(huì)使測(cè)量得到的零件尺寸與真實(shí)值存在偏差，影響產(chǎn)品質(zhì)量控制。

借助 Zemax、Code V 等專業(yè)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，可對(duì)工業(yè)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行建模，通過光線追跡算法模擬光線傳播路徑，分析雜散光產(chǎn)生的源頭與傳播軌跡。例如，在設(shè)計(jì)階段利用軟件模擬不同鏡片表面處理、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)雜散光的影響，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

搭建專門的雜散光測(cè)試系統(tǒng)，通過在特定光源條件下對(duì)工業(yè)鏡頭成像進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量雜散光的強(qiáng)度、分布等參數(shù)。例如，采用積分球作為均勻光源，結(jié)合高靈敏度探測(cè)器，測(cè)量鏡頭輸出的雜散光功率，進(jìn)而計(jì)算雜光系數(shù)，評(píng)估鏡頭雜散光阻抑性能。

工業(yè)鏡頭雜散光問題是影響工業(yè)視覺系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。通過深入剖析雜散光的產(chǎn)生根源，充分認(rèn)識(shí)其對(duì)成像的不良影響，運(yùn)用先進(jìn)的分析與測(cè)量方法，采取有效的阻抑策略，能夠顯著提升工業(yè)鏡頭的成像質(zhì)量與性能，為工業(yè)視覺系統(tǒng)在檢測(cè)、制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)保障。隨著光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)工業(yè)鏡頭雜散光問題的研究與解決將持續(xù)深入，推動(dòng)工業(yè)視覺系統(tǒng)向更高精度、更可靠性方向發(fā)展。