沙姆鏡頭的工作原理基于沙姆定律，即當鏡頭平面、成像平面和被攝物體平面相交于一條直線時，可以擴展焦平面，使不在同一平面的物體也能清晰成像。

在實際應用中，沙姆鏡頭通過其傾斜功能，可以根據(jù)被攝物體的角度調(diào)整鏡頭的傾斜方向，使得焦平面與物體平面相交。這樣，原本不在同一焦平面的物體也能同時清晰對焦。這一功能工業(yè)檢測中需要對傾斜物體進行清晰成像。

01沙姆鏡頭的技術(shù)難點

光軸傾斜，調(diào)試難度增加

根據(jù)拍攝角度和工作距離動態(tài)調(diào)整光軸傾斜度。拍攝角度越大或工作距離越近，所需光軸偏轉(zhuǎn)越大。調(diào)試過程中涉及到兩個互相關(guān)聯(lián)的角度，故調(diào)試難度較大。

倍率不一致，測量應用標定困難

傳統(tǒng)沙姆鏡頭存在視差（倍率不一致），成像表示的實際視野為梯形（遠離鏡頭一側(cè)視野較大，靠近鏡頭一側(cè)視野較小）。需結(jié)合比較復雜的標定流程才能滿足測量應用的需求。

02沙姆鏡頭在工業(yè)中常見的應用方式

如下圖所示：應用空間限制，相機鏡頭無法垂直拍攝被測平面。只能將相機鏡頭安裝在偏離視野中心的側(cè)上方。

下圖所示：被測區(qū)域為存在高度差的兩條邊或存在等高度差的多個邊的檢測項目（紅色區(qū)域為目標檢測區(qū)域）。

03使用沙姆鏡頭時的留意事項

1.空間與兼容性問題

C接口法蘭距僅17.526mm，光學后焦空間不足，難以設計可旋轉(zhuǎn)沙姆結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)方案需定制固定角度鏡頭（通常僅±5°），通用性差。目前主流做法是在相機與鏡頭間增加轉(zhuǎn)接組件，可實現(xiàn)一定程度上的移軸。

2.畸變與測量精度

移軸成像疊加鏡頭光學畸變，導致圖像標定困難，僅適用于缺陷檢測，難以滿足精密尺寸測量要求。

3.成本與標準化障礙

定制化需求較多，標準化程度低，推高成本。目前可以采用定制相機接口角度，一定程度上可減少安裝復雜性，與鏡頭定制成本。需要前期設計階段就確定好拍攝角度、移軸角度和工作距離，缺點是設計冗余較小，不夠靈活。

沙姆鏡頭不會帶來更大的景深，沙姆鏡頭只是將原本平行與像平面的被測平面，變得與像平面傾斜了一定角度。

景深公式依然適用與沙姆鏡頭，圖像會隨著遠離傾斜物平面變得逐漸模糊（沙姆鏡頭視野中不同位置倍率略有差異，故景深也不完全相同，如下圖所示）。