1做院、鏡頭的選擇
工業(yè)相機鏡頭由多個透鏡花枫、可變(亮度)光圈和對焦環(huán)組成黍瞧。如下圖所示，在使用時由操作者觀察相機顯示屏來調(diào)整可變光圈和焦點椎例，以確保圖像的明亮程度及清晰度(有些鏡頭有固定調(diào)節(jié)系統(tǒng))挨决。
（1）鏡頭的接口
鏡頭的接口尺寸是有國際標準的，共有三種接口型式订歪，即F型脖祈、C型、CS型刷晋，其他有M42盖高、萊卡慎陵、哈蘇、AK喻奥。F型接口是通用型接口席纽，一般適用于焦距大于25mm的鏡頭；而當物鏡的焦距約小于25mm時撞蚕，因物鏡的尺寸不大润梯，便采用C型或CS型接口。
C接口和CS接口的區(qū)別：
①C與CS接口的區(qū)別在于鏡頭與攝像機接觸面至鏡頭焦平面（攝像機 CCD光電感應(yīng)器應(yīng)處的位置）的距離不同甥厦，C型接口此距離為17.526mm纺铭，CS型接口此距離為12.5mm。
② C型鏡頭與C型攝像機刀疙，CS型鏡頭與CS型攝像機可以配合使用舶赔。C型鏡頭與CS型攝像機之間增加一個 5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)可以配合使用。CS型鏡頭與C型攝像機無法配合使用谦秧。
鏡頭成像原理：
（2）工業(yè)鏡頭的基本參數(shù)
鏡頭選擇應(yīng)注意：①焦距 ②目標高度 ③影像高度 ④放大倍數(shù) ⑤影像至目標的距離 ⑥中心點/節(jié)點 ⑦畸變竟纳。
** <1> 視場（Field of view，即FOV疚鲤，也叫視野范圍）**
視場：指觀測物體的可視范圍锥累，也就是充滿相機采集芯片的物體部分。（視場范圍是選型中必須要了解的）
<2> 工作距離（Working Distance,即WD）
工作距離：指從鏡頭前部到受檢驗物體的距離石咬。即清晰成像的表面距離（選型必須要了解的問題，工作距離是否可調(diào)卖哎？包括是否有安裝空間等）鬼悠。
<3> 分辨率
分辨率：圖像系統(tǒng)可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨特征尺寸。在多數(shù)情況下亏娜，視野越小焕窝，分辨率越好。（在實際選擇鏡頭時维贺，鏡頭尺寸不能小于相機芯片尺寸它掂，一定要要大于或等于相機芯片尺寸）
影響分辨率的主要因素：鏡頭結(jié)構(gòu)、材質(zhì)溯泣、加工精度等虐秋。
其它因素：
鏡頭光圈越大，分辨率越高垃沦；
光波長度客给，波長越短分辨率越高；
同檔次的固定焦距鏡頭比變焦鏡頭分辨率高肢簿；
短焦鏡頭一般邊緣分辨率比中心低靶剑；長焦鏡頭一般中心比邊緣分辨率低蜻拨。
<4> 景深（Depth of view，即DOF）
景深：物體離最佳焦點較近或較遠時桩引，鏡頭保持所需分辨率的能力（需要了解客戶對景深是否有特殊要求缎讼？）
景深和鏡頭的焦距、光圈坑匠、物距有關(guān)：
光圈越小血崭，景深越大；
拍攝距離越大笛辟，景深越大功氨；
焦距越短，景深越大手幢。
<5> 焦距（f）
焦距：是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式捷凄，指從透鏡的光心到光聚集之焦點的距離。亦是照相機中围来，從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的距離跺涤。
** f = {工作距離/視野范圍長邊（或短邊）}CCD長邊（或短）*（需要記住的重要公式）
焦距大小的影響情況：
焦距越小，景深越大监透；
焦距越小桶错，畸變越大；
焦距越小胀蛮，漸暈現(xiàn)象越嚴重院刁，使像差邊緣的照度降低。
像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面粪狼，常見的像差有如下六種：球差退腥、慧差、像散再榄、場曲狡刘、畸變、色差困鸥。
<6> 光圈與F值
光圈是一個用來控制鏡頭通光量裝置嗅蔬，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達光圈大小我們是用F值疾就，如f1.4澜术，f2，f2.8猬腰。
<8> 感光芯片尺寸
相機感光芯片的有效區(qū)域尺寸瘪板，一般指水平尺寸。這個參數(shù)對于決定合適的鏡頭縮放比例以獲取想要的視場非常重要漆诽。鏡頭主要縮放比例 (PMAG) 由感光芯片的尺寸和視場的比率來定義侮攀。雖然基本參數(shù)包括感光芯片的尺寸和視場锣枝，但PMAG卻不屬于基本參數(shù)。
<9> 光學(xué)放大倍數(shù)
用于計算主要縮放比例的公式如下：
** PMAG = CCD Size / FOV**
顯示放大倍數(shù)：
顯示放大倍率在顯微中應(yīng)用非常廣泛兰英，被測物體的顯示放大倍率取決于三個因素：鏡頭光學(xué)倍率撇叁、工業(yè)相機感光芯片的尺寸（靶面大小）畦贸、顯示器尺寸陨闹。
顯示放大倍率=鏡頭光學(xué)倍率×顯示器尺寸×25.4/耙面對角線尺寸。
小結(jié)：工業(yè)鏡頭各參數(shù)間相互影響關(guān)系：
光圈大小的影響情況：光圈越大薄坏，圖像亮度越高趋厉；景深越小胶坠；分辨率越高君账；
像場中央與邊緣：一般像場中心較邊緣分辨率高；像場中心較邊緣光場照度高沈善。
光波長度的影響：在相同的工業(yè)相機及鏡頭參數(shù)條件下乡数，照明光源的光波波長越短，得到的圖像的分辨力越高闻牡。所以在需要精密尺寸及位置測量的視覺系統(tǒng)中净赴，盡量采用短波長的單色光作為照明光源，對提高系統(tǒng)精度有很大的作用罩润。
2玖翅，鏡頭的分類
為了適應(yīng)不同的應(yīng)用場合，鏡頭有多種類型割以，從不同的角度金度，就有不同的劃分方法：
按光學(xué)放大倍率及焦距劃分：
顯微鏡： 體視顯微鏡、生物顯微鏡拳球、金相顯微鏡审姓、測量顯微鏡
常規(guī)鏡頭：
魚眼鏡頭：6-16mm
超廣角鏡頭：17-21mm
廣角鏡頭：24-35mm
標準鏡頭：45-75mm
長焦鏡頭：150-300mm
超長焦鏡頭：300mm以上
- 特殊鏡頭：
微距鏡頭
遠距鏡頭
遠心鏡頭
紅外鏡頭
紫外鏡頭
** 遠心鏡頭特性：**
遠心鏡頭（Telecentric lens）珍特，主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計的鏡頭祝峻，它可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化扎筒，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用莱找。此外，遠心鏡頭(Telecentric lens)相比普通鏡頭嗜桌，還具有低畸變奥溺，高景深，高分辨力等特性 骨宠。遠心鏡頭由于其特有的平行光路設(shè)計一直為對鏡頭畸變要求很高的機器視覺應(yīng)用場合所青睞浮定，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體相满、機械零部件，科研桦卒、激光測徑立美，印鈔等相關(guān)行業(yè)，主要完成精密測量方灾、定位等工作任務(wù)建蹄。
1.遠心特性 非遠心鏡頭下圖光學(xué)系統(tǒng)無法確保視場內(nèi)一致的放大率，于是總會造成測量精度的下降裕偿。
2.低畸變特性 大多數(shù)精確測量的場合需要對微小畸變進行標定洞慎，優(yōu)秀的遠心鏡頭廠家采集精確的灰度圖像并進行精確分析以測量畸變，使得遠心鏡頭的畸變?nèi)绱宋⑿『偌鎸嵉倪€原圖像劲腿。
3.高景深范圍和高解析度過小的景深會引起對比度的下降，結(jié)果會降低分辨力蔫巩。遠心鏡頭具有高的景深范圍和解析度谆棱，滿足各種不同的測試要求。
遠心鏡頭與普通鏡頭對比
遠心工業(yè)鏡頭主要是為糾正傳統(tǒng)工業(yè)鏡頭的視差而特殊設(shè)計的鏡頭圆仔，它可以在一定的物距范圍內(nèi)垃瞧，使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用坪郭。
普通工業(yè)鏡頭目標物體越靠近鏡頭（工作距離越短）个从，所成的像就越大。在使用普通鏡頭進行尺寸測量時歪沃，會存在問題嗦锐。
普通鏡頭優(yōu)點：成本低，實用沪曙，用途廣奕污。
普通鏡頭缺點：放大倍率會有變化，有視差液走。
普通鏡頭應(yīng)用：大物體成像碳默。
遠心鏡頭的優(yōu)點：放大倍數(shù)恒定，不隨景深變化而變化缘眶，無視差嘱根。
遠心鏡頭的缺點：成本高，尺寸大巷懈，重量重该抒。
遠心鏡頭的應(yīng)用：度量衡方面，基于CCD方面的測量顶燕，微晶學(xué)
3凑保，工業(yè)鏡頭的選擇要點
對鏡頭的選擇冈爹，我們首先必須先確定客戶需求：
1、視野范圍欧引、光學(xué)放大倍數(shù)及期望的工作距離：在選擇鏡頭時犯助，我們會選擇比被測物體視野稍大一點的鏡頭，以有利于運動控制维咸。
2剂买、景深要求：對于對景深有要求的項目，盡可能使用小的光圈癌蓖；在選擇放大倍率的鏡頭時瞬哼，在項目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項目要求比較苛刻時租副，傾向選擇高景深的尖端鏡頭坐慰。
3、芯片大小和相機接口：例如2/3’’鏡頭支持最大的工業(yè)相機耙面為2/3’’用僧，它是不能支持1英寸以上的工業(yè)相機结胀。
4、注意與光源的配合责循，選配合適的鏡頭 糟港。
5、可安裝空間：在方案可選擇情況下院仿，讓客戶更改設(shè)備尺寸是不現(xiàn)實的秸抚。
實例：
