工业相机镜头的参数与选型
一、镜头主要参数
1.焦距〔Focal Length〕
焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的*围也大；焦距数值大，视角小，观察*围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。
2.光圈(Iris)
用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。
3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size)
镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、
2/3″、1″和1″以上。
4.接口(Mount)
镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42*1、M75*0.75等。
5.景深(Depth of Field,DOF)
景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的*围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。焦距越长，景深越小；
焦距越短，景深越大。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。
6.分辨率(Resolution)
分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位："线对/毫米〞〔lp/mm〕。分辨率越高的镜头成像越清晰。
7、工作距离(Working distance,WD)
镜头第一个工作面到被测物体的距离。
8、视野*围(Field of View,FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
9、光学放大倍数(Magnification,ß)
CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野*围。
10、数值孔径(Numerical Aperture,NA)
数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半〔a\2〕的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sin a/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。
11、后背焦(Flange distance)
准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个
非常重要的参数，因为它直接影响镜头的配置。不同厂家的相机，哪怕接口一样也可能有不同的后倍焦。
二、镜头选型
1.选择镜头接口和最大CCD尺寸
镜头接口只要可跟相机接口匹配安装或可通过外加转换口匹配
安装就可以了；镜头可支持的最大CCD尺寸应大于等于选配相机CCD 芯片尺寸。
2.选择镜头焦距
如下图，在相机CCD尺寸、工作距离〔WD〕和视野〔FOV〕的情况下，可以计算出所需镜头的焦距〔f〕。
3.选择镜头光圈
镜头的光圈大小决定图像的亮度，在拍摄高速运动物体、曝光时间很短的应用中，应该选用大光圈镜头，以提高图像亮度。
4.选择远心镜头
远心镜头是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头，它可以在一定的物距*围内，使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化。远心镜头与传统镜头比照，如图：
远心镜头又分为物方远心和双侧远心两种，如图：
机器视觉的镜头选择创造不同
机器视觉为工业控制系统增加了新的维度，它可以提供装配线上零件的尺寸、位置和方向。而适宜的镜头选择对于机器视觉能否发挥应有的作用是非常重要的。
机器视觉在控制工业流程当中的作用越来越重要了，尤其是在机器人引导、目标识别和质量保证等领域。当前优秀的视觉系统已经超出了那些根本功能〔例如区分零件和确定方向〕的*畴，还可以提供后续功能的信息，比方将物体从一个位置移至另一个。对于装配线和大量检测操作中使用的机器人系统，比方汽车生产和检测线，传送带通常是参考。这里，机器人执行两项任务：识别和传送。在绝大多数机器视觉应用里，光学控制都是非常重要的。机器人视觉系统同样要求极高的可重复性，因此减少抖动提供清晰图像是必要的。在类似药品工厂这样的大规模单位检测线上，视觉系统必须能够辨识缺陷包、不可读标签和产品缺失。视觉系统必须能够以极高的准确度快速识别和测量方形、圆形和椭圆形物体。提高机器视觉系统的准确度，可以帮助保持统一的包装外表和颜色。对于食品检测系统，产品的尺寸、颜色、密度和形状都需要依靠多元检测才确定。多元机器视觉系统既可以是彩色相机也可以是黑白相机，通常使用构造照明方法建立产
品外表和内在构造。尽管照相机、分析软件和照明对于机器视觉系统都是十分重要的，可能最关键的元件还是成像镜头。系统假设想完全发挥其功能，镜头必须要能够满足要求才行。当为控制系统选择镜头的时候，机器视觉集成商应该考虑四个主要因素：■可以检测物体类别和特性；■景深或者焦距；■加载和检测距离；■运行环境。分析这四个因素，可以针对具体应用确定适宜的镜头选择。
主要放大率是指传感器上图像尺寸对于实际物体大小的比例。
物体特性在为机器视觉系统选择镜头之前，系统集成商必须确定物体和分析环境。这个可视区域叫做无遮挡视场〔FOV〕，它可以使用竖直和水平两个角度进展测量。通常，竖直方向和水平方向尺寸的比例是4：3，这个比例取决于照相机传感器工作区域的尺寸。传感器的大小对于确定无遮挡视场所需要的主要放大率〔PMAG〕是非常重要的。PMAG是由传感器尺寸与FOV相比得到，是镜头的工作成效。当确定镜头是否适宜的时候，这一点需要考虑。
镜头放大率对于不同尺寸芯片照相机匹配镜头相当重要，然而，不要把镜头放大率和显微镜放大率搞混了，后者是由光管长度和实际物镜焦距决定的。而镜头放大率主要考虑的是照相机传感器的尺寸。系统放大率〔SMAG〕是监视器尺寸与传感器尺寸的比例与PMAG的乘积结果。它是从物体到监视器图像的总体放大率，也就是整个系统的"工作〞结果。考虑物体的屏幕尺寸时，系统放大率是有用的。
物体的特性也很重要。镜头对于物体特征的解析能力依赖于特征的比照是否强烈。确定系统解析度、或者物体最小更解析特征的方法，可以使用诸如伦奇刻线法这样的解像力方法。这些刻线法以线耦〔等宽度的一条黑线和一条白线〕来决定特征。其他的解像力方法还可以用圆圈和点状网格。镜头在指定光线条件下辨识特定宽度的线耦或者点距的能力，决定了它的解析度。解析度通常被模块转换功能〔MTF〕以图像的方式显示出来。图形显示了指定线耦频率下可行的相对比照度。扭曲、色差和其他波前畸变都会影响曲线的斜率，使曲线偏离理想状态或者衍射极限的光学表现。镜头方案有时候会以每毫米线耦数量〔lp/mm〕为单位列出物体解析度，再将这个值除以1000就可以预测出镜头每微米的物体解析度。在进展外表剖析的时候，通常不只使用一台照相机和镜头，而了解镜头的内在偏差〔aberration〕量也是有价值的。偏差是指镜头里的光学误差，可以引起同一*图片里不同点的图像质量差异。剖析通常包括激光线和其他图像里的光线，这样可以确保测量的准确性。一些软件程序可以消除诸如镜头引起的扭曲之类的误差，所以在最终图像里只有剖析数据是明显的。大型格式和区域扫描照相机镜头是控制应用优秀的解决方案，因为它具有高解析度、低扭曲和有限色差。大*围FOV和兼容性，以及大型格式传感器，使这些镜头在Web、LCD、食品和饮料行业的应用具有很高的价值。
镜头是机器视
觉系统性能的主要决定因素。
距离约束自动化机器视觉系统和装配线所需的空间差
异很大，可以只有几米，也可能需要一整座厂房。所谓的工作距离，是指当图像在焦距*围内的时候，物体和照相机镜头前端的距离。它限制了视觉系统以及和视觉系统一起工作的设备所需要的空间。有一些应用，比方通过真空炉端口观察，工作距离非常灵活，近焦镜头和长工作距离视频显微镜头都可以使用。其他的应用，比方强电微观检测，工作距离就只有几个英寸。在极限*围内，通过镜头重新对焦，可以改变工作距离。无限共轭镜头的对焦距离可以从最小工作距离一直到无限远，有限共轭镜头则有一个特定工作距离*围。存放和加载限制，包括用于艰辛环境的保护外壳，必须具有足够的柔性，可以根据工作距离进展调整。比方在很多安装场合，感兴趣的产品区域和产品线可能在检测过程中发生变化，这就要求视觉系统和视觉元件可以根据假设干种传感条件进展调整。很多照相机镜头需要平稳加载，但是当物体空间〔物体和镜头之间的距离〕受到限制，改变像空间〔image space，镜头与图像之间的距离〕，就可以改变工作距离。
像空间可以使用两种方式进展改变：通过缩放功能或者隔离。缩放镜头可以调整照相机系统的视场，而不需要改变工作距离。一些缩放系统的元件可以定制组成特殊型号的系统。度量衡和显微应用需要以微米为单位进展放大，这些镜头系统可以同显微镜下的物体对应。缩放镜头保持着高解析度，但是本钱高昂。另外一种方案，镜头隔离器十分经济，并且可以缩短工作距离、减小镜头的可视*围。然而不幸的是，这会带来扭曲同时降低解析度。因此，除非空间调整是在5mm之内或者镜头的设计就带有隔离器，否则隔离器不是一个推荐的方案。
根本的镜头设计因素可以确
定图像特性
景深光学系统的性能取决于允许的图像模糊程度，模糊可能源于物体平面或者图像
平面的位置漂移。景深是指由探测器移动引起的可以承受的模糊*围，它依赖于工作F数〔F/#〕，可以用来衡量镜头的聚光能力。F/#在镜头孔径减小时增加。减小镜头孔径，就意味着增加F/#，也就是
增加系统景深，但是却减少了传感器的进光量，所以要提高照明等级进展补偿。列出景深的镜头方案也应该给出相应的F/#值，如果这个值可以测量的话。景深效果〔DOF〕是指由于物体移动导致的模糊。DOF是完全在焦距*围内最大的物体深度，它也是保持理想对焦状态下物体允许的移动量〔从最正确焦距前后移动〕。当物体的放置位置比工作距离近或者远的时候，它就位于焦外了，这样解析度和比照度都会受到不好的影响。出于这个原因，DOF同指定的解析度和比照度相配合。当景深一定的情况下，DOF可以通过缩小镜头孔径〔也就是增加F/#值〕来变大，同时也需要光线增强。镜头的DOF*围取决于有效焦距、可承受的模糊直径。有一些镜头被设计成超焦或者可超焦的，这就意味着焦内的远点可以拓展到无限远。这种技术通常应用在定焦镜头上，景深效果很深，但是却可以通过虹膜的帮助进展调整。不要把远心镜头和大景深镜头弄混了。远心镜头可以使机器视觉系统控制放大率、消除潜在误差，所以同尺寸的物体在照片上高度都是一致的，无论它距离照相机有多远。这种镜头一个实际应用的例子是分析计算机电路板。远心镜头通常有一个工作距离*围，在每一个工作距离点形成有限的景深。集成商在为一个工程选择远心镜头的时候，既需要考虑工作距离*围，还需要考虑景深效果。在很多情况下，比方说管道检测，可以使用变焦镜头获得较大的景深。变焦镜头和缩放镜头很类似，应用在需要经常变换焦距的场合。这些镜头经常是马达驱动的，可以保证在对焦平面上平滑移动。使用这样的镜头，整个管道、每一个环节都可以扫描到，通过调整焦距来发现
每个缺陷。然而，同缩放镜头不通，变焦镜头的工作距离也可以变化，可以根据需要进展重新定位。
USAF目标法展示了不同的宽度的伦奇刻线，可以衡量镜头的性能。
独立平台可以减少振动环境的重要性机器视觉系统的环境因素包括物体反射系数、光线、温度、振动和污染物。物体的反射会导致高光，还可能使特征
模糊。镜头外壳和遮光罩中的障板可以降低光散引起的高光现象。障板为不透明的圆片，为镜头的中心孔径特别设计，可以限制到达传感器的光线。极化或者散射光源同样也可以防止物体反射出现的热点。光，尤其是单色光，可以使物体的比照度提高，使镜头图像的质量最大化。在使用黑白照相机的时候，比照度是非常重要的，可以通过加减过程产生。在加法过程中，单色光源和照相机镜头滤镜同分析物体所在的媒介颜色相匹配，物体周围的区域可以反射并且传输光线，所以显得比物体更加明亮。这项技术在凝胶和彩色液体用作背光式触摸屏或者微粒检测的应用很有价值。相反，在减法系统中，滤镜屏蔽了物体周边的反射光，这使得物体看起来比周边明亮。像药丸检测这样的应用，物体的颜色可能是它仅有的特征，这时候就要使用滤镜。高温环境下，可能因为镜头里光学元件的热膨胀出现问题。并不是所有的镜头都可以适应温度变化，在检测热物体时，最好使用工作距离比拟长的镜头。另外一个要考虑的因素是振动。通常需要将镜头装载到和照相机隔离的平台和桌面上，来减少振动。重型的照相机镜头总是带有卡具，如果镜头不能直接装在案板或者类似的隔离桌面上，则就把装载镜头的物体放在独立平台上吧。固定在独立平台上的机械手就经常用来装载照相机和镜头。工业换件下的污染物会腐蚀镜头外表。极端环境光学〔HEO〕产品进展了专门设计，即便是长期暴露在严酷环境下，也可以提供高质量的图像。因为它的光学元件是严格密封的，HEO产品可以在水下使用，能够抗腐蚀、防尘，并且不受机械影响。照相机镜头对于机器视觉系统有着深远的影响。
为了实际应用选择适宜的镜头，机器视觉集成商必须对物体的尺寸、特征和反射率都要进展分析。他/她还必须要估计工作距离*围以及物体厚度所需要的景深。当改变物体和图像间隔的时候，集成商可以使用更加灵活的系统，也可以降低性能。所有的环境都是在不断变化的，还要符合一定的要求，所以选择一款适宜的镜头非常重要。
CCD工业相机类型大观
CCD 是60年代末期由贝尔试验室创造。开场作为一种新型的PC 存储电路，很快 CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像〔硅的光敏性〕处理。
CCD 是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能，在每一个硅晶片上分布几个一样的IC等可产生功能的元件，被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。总结下来，CCD 主要有以下几种类型：一、面阵CCD：允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。二、线阵CCD：用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。三、三线传感器CCD：在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖 RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。四、交织传输CCD：这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍
摄动画的播送拍摄机。五、全幅面CCD：此种CCD 具有更多电量处理能力，更好动态*围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD 允许即时拍摄全彩图片。全幅面 CCD由并行浮点存放器、串行浮点存放器和信号输出放大器组成。全幅面CCD 曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行存放器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行存放器流向串行存放器。此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。接着，系统进展准确的图像重组。数码相机曝光的整个流程：
1．机械快门翻开，CCD曝光
2．在CCD内部光信号转为电信号
3．快门关闭，阻塞光线。
4．电量传送到CCD输出口转化为信号。
5．信号被数字化，数字资料输入内存。
6．图像资料被进展处理，显示在LCD或电脑上。面阵数码相机如何解决彩色图像的曝光？
1．三块CCD同时曝光的方法第一种方法是采取了三块CCD 芯片同时曝光的方法，它可以在一次曝光拍摄的同时，捕捉到所有的彩色信息。当光线通过镜头射向CCD 外表的时候，由一个特制的棱镜式分光镜，将影像的成像光速成分射到三个不同的CCD平面。每一个CCD只记录红绿蓝色光中一种色光的彩色信息，并且只再现一种色彩，然后通过软件的对准处理，合成为一幅完整的全彩色画面。由于人类的眼睛对
于光谱绿色波段的光色最为敏感，有些数码相机在安排滤色片的时候使用两排绿滤色片来记录绿光信息，而使用第三排红色和蓝色的马赛克滤色片来分别记录红光和蓝光的信息。由于红色和蓝色信息存在间隙，这里需要由计算机采取的插值计算方法来增加附加它的彩色信息。
2、单一芯片三次曝光的拍摄方式面阵排列数码相机捕捉彩色信息的第二种方法是"单一芯片三次曝光的拍摄方式〞。采取这样的方法时，数码相机镜头的前方需要安装一个滤色片转轮，拍照时必须通过转轮中的红绿蓝三块滤色片，分别做三次单独的曝光，分别记录下红绿蓝光的彩色信息。最后照相机的软件将三次曝光的影像信息结合在一起，构成为全彩色的影像。使用这样的方法时，由于是用三次曝光来记录彩色信息，显然，摄影者使用这样一台面阵的数码相机，就只能局限于拍摄静态物体。此外，由于三次拍摄条件可能出现的差异，很可能产生数码相机的软件不能适当重新组合影像的问题。特别是曝光过程中，光源发生的波动也都会改变影像的彩色平衡。三次曝光的数码相机可以用来拍摄动态的单色影像〔包括黑白照片〕，这是因为在滤色片转轮上，除了三块红绿蓝滤色之外，还有一块透明的滤色片，它是用来黑白影像做单次曝光拍摄时使用的。由于只需要一次曝光，因而它可以拍摄动态物体。
3、单芯片一次曝光的拍摄方式第三种方式是"单芯片一次曝光的拍摄方式〞。在这一方式中，每一单个的像素都以两种方式覆盖着不同的红，绿，蓝色滤色片，一种是条纹覆盖法，另一种是马赛马克图案交
织覆盖法。有些芯片上的绿滤色片多于红色和蓝色滤色片，这是因为需要去适应人眼视觉在可见光谱中对绿色更为敏感的特点。这样，较多地使用绿色滤色片可以改善影像的分辨率。每一个感光的像素只能捕获一种彩色，它需要从相邻的像素那里获得更多的彩色信息，这是采取插值的计算方法实现的。如果不正确的彩色信息被赋值于像素之中，则插值的效果也会出现问题，这通常在高反差影像的边缘局部表现得最为明显，比方黑色的文字，常常会出现彩色的镶边。
CCD在图像运作的三大角色：
1．曝光，通过离散的像素将光信号变为电信号。当入射光以光子的形式落在像素阵列上时，就获得一个图像。每一个光子相对应的能量被硅吸收就发生反响产生一个〔电子--孔〕电量组，每一个像素所能收集到的电子数，线性地取决于光亮的程度和曝光的时间，非线性的取决于波长。
2．电量转移，在CCD内部进展电量转移。一旦电量被集中并保持在像素的构造中，就一定会使在物理上与像素别离的侦测放大器得到电量，当一个像素的电量移动时，同时相对应的像素的电量都会移动。电量对电压的转换并输出放大。
CCD工业相机类型大观
CCD 是60年代末期由贝尔试验室创造。开场作为一种新型的PC 存储电路，很快 CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像〔硅的光敏性〕处理。
CCD 是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能，在每一个硅晶片上分
布几个一样的IC等可产生功能的元件，被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。总结下来，CCD 主要有以下几种类型：一、面阵CCD：允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。二、线阵CCD：用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。三、三线传感器CCD：在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖 RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。四、交织传输CCD：这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的播送拍摄机。五、全幅面CCD：此种CCD 具有更多电量处理能力，更好动态*围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD 允许即时拍摄全彩图片。全幅面 CCD由并行浮点存放器、串行浮点存放器和信号输出放大器组成。全幅面CCD 曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行存放器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行存放器流向串行存放器。此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。接着，系统进展准确的图像重组。数码相机曝光的整个流程：
1．机械快门翻开，CCD曝光
2．在CCD内部光信号转为电信号
3．快门关闭，阻塞光线。
4．电量传送到CCD输出口转化为信号。
5．信号被数字化，数字资料输入内存。
6．图像资料被进展处理，显示在LCD或电脑上。面阵数码相机如何解决彩色图像的曝光？
1．三块CCD同时曝光的方法第一种方法是采取了三块CCD 芯片同时曝光的方法，它可以在一次曝光拍摄的同时，捕捉到所有的彩色信息。当光线通过镜头射向CCD 外表的时候，由一个特制的棱镜式分光镜，将影像的成像光速成分射到三个不同的CCD平面。每一个CCD只记录红绿蓝色光中一种色光的彩色信息，并且只再现一种色彩，然后通过软件的对准处理，合成为一幅完整的全彩色画面。由于人类的眼睛对于光谱绿色波段的光色最为敏感，有些数码相机在安排滤色片的时候使用两排绿滤色片来记录绿光信息，而使用第三排红色和蓝色的马赛克滤色片来分别记录红光和蓝光的信息。由于红色和蓝色信息存在间隙，这里需要由计算机采取的插值计算方法来增加附加它的彩色信息。
2、单一芯片三次曝光的拍摄方式面阵排列数码相机捕捉彩色信息的第二种方法是"单一芯片三次曝光的拍摄方式〞。采取这样的方法时，数码相机镜头的前方需要安装一个滤色片转轮，拍照时必须通过转轮中的红绿蓝三块滤色片，分别做三次单独的曝光，分别记录下红绿蓝光的彩色信息。最后照相机的软件将三次曝光的影像信息结合在一
起，构成为全彩色的影像。使用这样的方法时，由于是用三次曝光来记录彩色信息，显然，摄影者使用这样一台面阵的数码相机，就只能局限于拍摄静态物体。此外，由于三次拍摄条件可能出现的差异，很可能产生数码相机的软件不能适当重新组合影像的问题。特别是曝光过程中，光源发生的波动也都会改变影像的彩色平衡。三次曝光的数码相机可以用来拍摄动态的单色影像〔包括黑白照片〕，这是因为在滤色片转轮上，除了三块红绿蓝滤色之外，还有一块透明的滤色片，它是用来黑白影像做单次曝光拍摄时使用的。由于只需要一次曝光，因而它可以拍摄动态物体。
3、单芯片一次曝光的拍摄方式第三种方式是"单芯片一次曝光的拍摄方式〞。在这一方式中，每一单个的像素都以两种方式覆盖着不同的红，绿，蓝色滤色片，一种是条纹覆盖法，另一种是马赛马克图案交织覆盖法。有些芯片上的绿滤色片多于红色和蓝色滤色片，这是因为需要去适应人眼视觉在可见光谱中对绿色更为敏感的特点。这样，较多地使用绿色滤色片可以改善影像的分辨率。每一个感光的像素只能捕获一种彩色，它需要从相邻的像素那里获得更多的彩色信息，这是采取插值的计算方法实现的。如果不正确的彩色信息被赋值于像素之中，则插值的效果也会出现问题，这通常在高反差影像的边缘局部表现得最为明显，比方黑色的文字，常常会出现彩色的镶边。
CCD在图像运作的三大角色：
1．曝光，通过离散的像素将光信号变为电信号。当入射光以光子的形式落在像素阵列上时，就获得一个图像。每一个光子相对应的能量
被硅吸收就发生反响产生一个〔电子--孔〕电量组，每一个像素所能收集到的电子数，线性地取决于光亮的程度和曝光的时间，非线性的取决于波长。
2．电量转移，在CCD内部进展电量转移。一旦电量被集中并保持在像素的构造中，就一定会使在物理上与像素别离的侦测放大器得到电量，当一个像素的电量移动时，同时相对应的像素的电量都会移动。电量对电压的转换并输出放大。
工业相机镜头的参数与选型 工业相机是一种专门用于工业应用的高性能摄影设备，广泛应用于机 器视觉、自动化监控、无人驾驶等领域。而镜头是工业相机的一个重要组 成部分，它直接影响着图像质量、视场范围、焦距等关键参数。下面将详 细介绍工业相机镜头的参数和选型。 一、焦距 焦距是指镜头到成像平面的距离，它决定了镜头的视场范围和图像的 清晰度。焦距分为定焦距和变焦距两种类型，定焦距镜头的焦距是固定的，适用于拍摄特定距离的物体，而变焦距镜头可以通过调整焦点实现不同距 离的拍摄。 二、光圈 光圈是指镜头的光线透过孔径的大小，它决定了进入相机的光线量。 光圈的大小通过F数来表示，F数越小，光圈越大，进光量越多，适用于 暗光环境下的拍摄。 三、视场角 视场角是指镜头能够拍摄到的视野范围，通常以水平、垂直或对角线 的角度来表示。视场角越大，拍摄到的范围越广，适用于广角拍摄；视场 角越小，拍摄到的范围越窄，适用于长焦拍摄。 四、最小对焦距离 最小对焦距离是指镜头能够拍摄到的最近物体距离，也称为近焦距。 最小对焦距离的大小决定了镜头能够拍摄到的最小物体尺寸，适用于进行 微距拍摄。
五、透光率 透光率是指镜头对光线的透过能力，通常以百分比表示。透光率越高，镜头对光线的损耗越小，图像的亮度越高。 六、畸变 畸变是指镜头在成像过程中引入的形状失真，分为桶形畸变和枕形畸 变两种类型。畸变会对图像的几何形状产生影响，影响图像的测量和分析。 七、选型 在选择工业相机镜头时，需要根据实际应用需求综合考虑以下几个方面： 1.图像质量要求：根据应用需求确定所需的分辨率、对比度、畸变等 参数。 2.视场范围：根据拍摄场景确定所需的视场角和焦距。 3.光线条件：根据光照条件选择适合的光圈大小，确保图像的清晰度。 4.工作距离：根据拍摄距离确定所需的最小对焦距离，确保能够拍摄 到所需的物体尺寸。 5.系统兼容性：确保所选镜头与工业相机的接口兼容。 6.成本考虑：根据预算限制选择性价比较高的镜头。 总结：工业相机镜头的参数和选型是根据实际应用需求来确定的，需 要综合考虑图像质量要求、视场范围、光线条件、工作距离、系统兼容性 和成本等因素进行选择。在选型过程中，可以参考厂家提供的镜头规格表 和技术手册，进行对比和评估，以找到最适合自己需求的工业相机镜头。
工业相机镜头的参数与选型 一、镜头的基本参数 1.焦距：焦距是指光线汇聚所发生的位置与感光器或像素元件的距离。工业相机镜头的焦距可以根据实际需求进行选择，一般有固定焦距和变焦 两种类型。 2.光圈：光圈是指镜头的进光量大小的调节装置，它能控制进入相机 的光线的数量。光圈大小直接影响相机的景深和光线透过能力。在选择工 业相机镜头时，一般需要根据实际应用场景和光线条件进行合理选择。 3.像距和像高：像距是指感光器到镜头最近点的距离，像高则是指光 线通过镜头时物体成像产生的像的高度。像距和像高的大小会影响到相机 的成像范围和分辨率，因此在选型过程中需要进行合理的规划和计算。 4.解像度：解像度是指相机镜头的成像能力，也称为像场解析力。工 业相机镜头的解像度决定了相机系统的成像质量和分辨率，因此在选型过 程中需要特别关注。 二、特殊需求 1.特殊光谱：一些工业应用中，需要对特定光谱范围内的物体进行成像。对于这种需求，可以选择特殊波段的工业相机镜头，如红外镜头、紫 外镜头等。 2.防尘防水抗振动：在一些工业生产环境中，会存在较高的尘土、水 汽等干扰因素，此时需要选择具有防尘防水和抗振动功能的工业相机镜头，以保证镜头稳定可靠的工作。
3.镜头接口：根据实际应用需求和相机的类型，需要选择合适的镜头 接口，如C口、CS口、F口、M42口等。 三、选型准则 1.根据应用需求确定参数：首先要明确工业相机镜头的应用场景和目标，根据需要选择合适的焦距、光圈、像距等基本参数。 2.考虑成像质量和分辨率：成像质量是选型过程中最关键的因素之一，要选择具有较高解像度和尽量少的光学畸变的镜头。 3.考虑工作环境：根据实际工作环境的特点，选择具有防尘防水和抗 振动功能的镜头。 4.考虑成本和性价比：工业相机镜头的价格差异较大，要根据实际需 求和预算选择相应的镜头，综合考虑成本和性价比。 5.选择可替换镜头：由于工业应用的多样性和发展需求的变化，选择 可替换镜头可以提高系统的灵活性和可拓展性。 综上所述，工业相机镜头的参数和选型是保证工业图像质量和满足特 定需求的关键。在选型过程中，应根据实际应用需求确定镜头的基本参数，并考虑特殊需求和工作环境，选用具有较高成像质量和性价比的镜头。
工业相机与镜头选型方法（含实例） 一、根据应用需求选型 工业相机与镜头的选型首先要根据实际应用需求来确定。应该明确拍 摄的对象、需要的图像质量、成像速度等方面的要求。例如，是否需要高 分辨率的图像、是否需要高速连续拍摄、是否需要逆光环境下的高动态范 围等等。根据这些需求，可以确定所需要的传感器规格和镜头类型。 二、根据传感器规格选型 传感器规格是工业相机选型的重要依据之一、传感器的大小直接影响 到成像的角度、分辨率和噪声水平。常见的传感器规格有1/2.3英寸、 1/1.8英寸、2/3英寸、1英寸以及APS-C和全画幅等。一般而言，传感 器越大，成像角度越大，分辨率越高，噪声水平越低。根据应用需求，选 择合适的传感器规格。 实例一：如果应用需求是需要拍摄大范围场景，例如工业检测、机器 视觉等，可以选择传感器规格较小的相机，例如1/2.3英寸传感器。 实例二：如果应用需求是需要高分辨率的图像，例如精细检测、高精 度测量等，可以选择传感器规格较大的相机，例如APS-C或全画幅传感器。 三、根据镜头类型选型 根据传感器规格确定之后，接下来要选择合适的镜头类型。工业相机 通常有固定焦距镜头、变焦镜头和特殊用途镜头等类型。 固定焦距镜头一般适合需要固定场景的拍摄，一般具有较高的分辨率 和较低的畸变等特点。
变焦镜头适用于需要不同焦距的应用，具有变焦范围广、灵活性高的 特点。 特殊用途镜头适用于特殊的应用场景，例如近距离测量、显微镜观察等。 实例三：如果应用场景需要拍摄不同物体的细节，例如高精度检测、PCB检测等，可以选择具有高分辨率和低畸变的固定焦距镜头。 实例四：如果应用场景需要拍摄不同距离的对象，例如检测机器人、 机器视觉等，可以选择具有变焦范围广的变焦镜头。 四、根据镜头参数选型 在确定镜头类型之后，还需要根据具体应用的需求选择合适的镜头参数，包括焦距、光圈和视场角等。 焦距是指镜头的焦距长度，影响到成像的角度和视场大小。一般而言，焦距较短的镜头可以拍摄宽广的场景，焦距较长的镜头可以拍摄较小的视场。 光圈是指镜头的最大光圈大小，影响到成像的亮度和景深。一般而言，光圈越大，拍摄的图像越亮且景深越浅。 视场角是指镜头的视场大小，影响到拍摄的范围和景深。一般而言， 视场角越大，拍摄的范围越广。 实例五：如果应用场景需要拍摄大范围的场景，可以选择具有较短焦 距和较大视场角的镜头。 实例六：如果应用场景需要拍摄光线较暗的场景，可以选择具有较大 光圈的镜头。
工业相机选型知识 1.1.1 机器视觉原理 机器视觉是利用机器代替人眼进行测量和判断的技术。机器视觉系统通过图像摄取装置（分为CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，并传递给专用的图像处理系统。该系统根据像素分布、亮度、颜色等信息将图像信号转换成数字化信号，并对这些信号进行各种运算以抽取目标的特征。最终，根据判别的结果，控制现场设备的动作。 2.1.1 视觉系统组成部分 视觉系统主要由以下部分组成： 1.照明光源 2.镜头 3.工业摄像机 4.图像采集/处理卡 5.图像处理系统 6.其它外部设备 2.1.1.1 工业摄像机
工业摄像机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点。目前市面上的工业相机大多基于CCD或CMOS 芯片。CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器，它集光 电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体。典型的 CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CMOS图像传感器的开发最早 出现在20世纪70年代初，90年代初期，随着超大规模集成 电路(VLSI)制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、 信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。目前，CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和 宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。 要根据应用需要来确定。一般来说，分辨率越高，图像越清晰，但同时也会增加成本和处理时间。因此，需要根据具体应用的需求来选择合适的分辨率。 3、根据应用场景来选择相机的输出信号方式。如果需要 进行高质量的图像处理算法，建议选择输出裸数据的工业相机。如果只是进行一般的图像拍摄，数字相机就可以满足需求。
工业相机镜头的参数和选型 首先是焦距。焦距是指从镜头到成像平面的距离，一般以毫米为单位。焦距的选择取决于应用场景中的视野大小和被测物体的距离。较小的焦距 可获得较大的视野，适用于拍摄广角图像；较大的焦距可获得较小的视野，适用于拍摄远距离的物体。 其次是光圈。光圈是指镜头的最大有效孔径，用F值表示。光圈越大，进光量越大，适用于光线较暗的环境；光圈越小，景深越大，适用于要求 景深较大的场景。常见的光圈值有F1.4、F2.8、F4等。 第三是焦平面尺寸。焦平面尺寸是指镜头成像的有效区域大小，一般 以英寸为单位。焦平面尺寸应与相机传感器的大小相匹配，否则可能导致 成像范围不完整或者成像质量下降。 第四是图像传感器尺寸。图像传感器尺寸是指相机传感器的物理尺寸，一般以英寸为单位。常见的传感器尺寸有1/2.5英寸、1/2英寸、1/1.8 英寸等。传感器尺寸越大，像素越多，成像质量越高，但成本也会相应增加。 第五是倍率。倍率是指镜头焦距与传感器尺寸的比值。倍率越大，成 像范围越小，景深越大；倍率越小，成像范围越大，景深越小。选择倍率 时需要根据实际需求进行权衡。 第六是变焦。变焦镜头可以通过调节焦距实现对物体的放大或缩小， 适用于需要在不同距离上进行成像的场景。但变焦镜头比定焦镜头更复杂，成本也更高。 选型时需要根据实际应用需求来综合考虑这些参数。首先确定所需的 视野大小、成像距离和环境光线情况，然后选择合适的焦距和光圈。接下
来，根据相机传感器的大小选择合适的焦平面尺寸和倍率。最后，根据预算和其他需求考虑是否需要变焦功能。 除了以上参数，还需要考虑镜头的光学质量、机械结构、接口类型等因素。光学质量直接影响图像的清晰度和畸变程度；机械结构决定了镜头的稳定性和可靠性；接口类型需要与相机配套使用，例如C口、CS口、M12口等。
工业镜头相关参数 工业镜头是指用于工业应用的摄像机镜头，其参数和性能在工业视觉系统中起着至关重要的作用。工业镜头的参数包括焦距、口径、光圈、像素分辨率等，这些参数对于工业镜头的应用和性能有着重要的影响。以下便是关于工业镜头相关参数的详细介绍，希望能对读者有所帮助。 1. 焦距 工业镜头的焦距决定了其能够聚焦到的距离范围，通常用毫米（mm）来表示。焦距越长，镜头所能捕捉的景深范围就越大，能够看得到更远处的目标；焦距越短，景深范围就越小，更容易聚焦到较近处的目标。在选择工业镜头时，需要根据具体的应用需求来确定合适的焦距。 2. 口径 工业镜头的口径指镜头的直径，一般以毫米（mm）为单位。口径大小直接影响了镜头对光线的接收能力，口径越大，镜头能够接收的光线就越多，适用于在较暗环境下工作的应用；口径越小，镜头接收的光线就越少，适用于在光线充足的环境下工作的应用。 3. 光圈 工业镜头的光圈决定了镜头能够透过的光线量，通常以F值表示。F值越小，光圈越大，能够透过更多的光线，适用于光线较暗的环境下工作的应用；F值越大，光圈越小，适用于光线充足的环境下工作的应用。 4. 像素分辨率 像素分辨率是工业相机镜头能够捕捉到的图像细节的数量，通常以百万像素（MP）为单位。像素分辨率越高，镜头捕捉到的图像就越清晰，适用于需要高分辨率图像的应用；像素分辨率越低，镜头捕捉到的图像就越模糊，适用于对图像清晰度要求不高的应用。 5. 视场角 工业镜头的视场角指镜头能够捕捉到的水平和垂直方向的范围，通常以度（°）为单位。视场角越大，镜头能够捕捉到的范围就越广，适用于需要覆盖广泛区域的应用；视场角越小，镜头捕捉到的范围就越窄，适用于对具体区域进行精确观测的应用。 总结 工业镜头的参数包括焦距、口径、光圈、像素分辨率、视场角等，这些参数对于工业视觉系统的应用和性能有着重要的影响。在选择工业镜头时，需要根据具体的应用需求来
工业镜头的主要参数 工业镜头的主要参数包括以下几个方面： 1.焦距：镜头的焦距决定了拍摄的视野范围和图像的放大倍率。焦距越短，视野范围越广，放大倍率越小；焦距越长，视野范围越窄，放大倍率越大。根据实际需求选择合适的焦距，能够更好地满足工业检测、识别和定位等应用的需求。 2.光圈：光圈的大小决定了镜头的进光量。光圈越大，进光量越多，图像越明亮；光圈越小，进光量越少，图像越暗。选择合适的光圈大小，能够平衡图像的亮度和信噪比，提高检测的准确性和稳定性。 3.分辨率：分辨率决定了图像的清晰程度。分辨率越高，图像越清晰，细节越丰富；分辨率越低，图像越模糊，细节越少。选择合适的分辨率，能够更好地满足工业检测、识别和定位等应用的需求。 4.畸变：畸变是镜头光学性能的一种表现形式，它会对图像的几何形状造成影响。畸变分为枕形畸变和桶形畸变两种类型。畸变越大，图像的几何形状失真越严重。选择畸变较小的镜头，能够提高图像的准确性和可靠性。 5.景深：景深是指在拍摄平面附近的一个区域内，物象清晰的范围。景深越大，物象清晰的范围越大；景深越小，物象清晰的范围越小。在工业检测、识别和定位等应用中，需要选择合适的景深，以满足实际需求。 6.接口：工业镜头的接口通常有C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等类型。不同类型的接口与不同的相机接口相匹配，因此
在选择工业镜头时，需要选择与相机接口相匹配的镜头接口类型。 7.工作距离（WD）：工作距离指的是镜头最下端到被拍摄物体之间的距离。选择合适的工作距离，能够更好地满足实际应用的需求。 综上所述，工业镜头的主要参数包括焦距、光圈、分辨率、畸变、景深、接口和工作距离等。在选择工业镜头时，需要根据实际应用的需求来选择合适的参数和规格。
工业镜头的四个重要参数 工业镜头是工业领域中常用的光学器件，用于匹配相机，实现图 像采集和分析。工业镜头的性能参数直接影响到图像质量和应用效果，因此了解并正确选择工业镜头的重要参数十分关键。以下将介绍工业 镜头的四个重要参数：焦距、光圈、视场角和畸变。 焦距是工业镜头的一个基本参数，指的是从光轴（镜头中心线） 到焦点的距离。焦距决定了图像在传感器上的大小和视场范围。一般 来说，焦距越大，图像角度越窄，物体越远；焦距越小，图像角度越大，物体越近。因此，选择工业镜头时需要根据实际应用场景来确定 焦距。比如，需要对远距离目标进行拍摄，就需要选择较大焦距的工 业镜头；而对于近距离目标，选择较小焦距的工业镜头更为合适。 光圈是光线通过工业镜头进入相机的孔径大小。光圈的大小直接 影响到镜头的进光量，从而影响到图像的亮度和对比度。光圈的大小 一般通过F值来表示，F值越小，光圈越大，进光量越大。在选择工业镜头时，需要根据实际应用的光线条件来确定光圈大小。比如，在光
线较暗的环境下，选择较大光圈的工业镜头可以提高图像亮度，而在 光线充足的情况下，选择较小光圈的工业镜头可以提高图像对比度。 视场角是指在给定焦距下，工业镜头能够覆盖的水平和垂直角度 范围。视场角决定了工业镜头的视野大小，即能够拍摄到的物体范围。一般来说，视场角越大，工业镜头的视野范围越广。在工业应用中， 选择合适的视场角可以保证图像中包含所需的物体信息，并且不会出 现物体截断或图像过大的问题。同时，视场角还与焦距和相机的图像 传感器大小有关，需要根据实际应用需求进行合理选择。 畸变是指工业镜头将真实物体形状失真的现象。畸变分为径向畸 变和切向畸变两种类型。径向畸变表现为光线从镜头中心到周围逐渐 发散或汇聚，使得直线在图像中呈现弯曲或拉伸的形式。切向畸变则 表现为直线在图像中出现弯曲，但并不会伸缩。畸变会影响图像的几 何形状和精度，特别是在精密测量和图像处理等应用中需要尽量减小 畸变。因此，在选择工业镜头时，需要关注并评估镜头的畸变性能， 选择具有较低畸变的工业镜头。 综上所述，焦距、光圈、视场角和畸变是工业镜头的四个重要参数。正确选择这些参数可以实现更好的图像采集和分析效果。在应用
工业镜头主要参数与选型 工业镜头是应用于工业视觉系统的重要组成部分，用于捕捉、分析和 处理图像信息。为了确保工业视觉系统的性能和稳定性，正确选择合适的 工业镜头至关重要。本文将详细介绍工业镜头的主要参数和选型的考虑因素。 一、焦距 焦距是工业镜头最主要的参数之一、焦距决定了图像在传感器上的投 影尺寸和视角。焦距越长，图像放大倍数越大，视角越窄，适用于需求数 字放大或者远距离观察的应用；焦距越短，图像放大倍数越小，视角越宽，适用于需求较广的场景。 二、光圈 光圈是控制镜头进光量的装置，也是工业镜头的重要参数。光圈的大 小通过F值来表示，如F1.4、F2.8等。较小的F值表示光圈较大，能够 提供更多的光线进入传感器，适用于光线较暗的场景。而较大的F值表示 光圈较小，适用于光线充足的场景。 三、视场角 视场角是指工业镜头能够捕捉到的图像范围。视场角分为水平视场角 和垂直视场角两种。视场角大小根据镜头的焦距和传感器尺寸来确定。选 择合适的视场角可以确保所需的目标物体完全位于图像范围内，避免数据 缺失。 四、图像畸变
图像畸变是指图像中出现的形状变形现象。常见的图像畸变有径向畸 变和切向畸变。径向畸变是由于光线在镜头表面不同位置经过不同程度的 折射导致，主要表现为图像中心和边缘的大小比例不一致；切向畸变是由 于镜头安装不平行或者传感器不平面导致的。选择低畸变的工业镜头可以 提高图像的准确性和精度。 五、透光率 透光率是指镜头材料对入射光线的透过能力。透光率越高，镜头传递 的光线越多，图像亮度越高。透光率高的工业镜头可以提高系统的灵敏度，提高图像质量。 六、最小单位物元 最小单位物元（也称为最短成像距离）是指最小可辨识出的物体大小。最小单位物元越小，工业镜头对小物体的识别和测量能力越高。较小的最 小单位物元适用于高精度和高要求的工业视觉应用。 七、镜头接口 镜头接口是指镜头与相机之间的连接接口。工业镜头常见的接口有C 接口、CS接口和M12接口等。选择合适的镜头接口可以确保良好的镜头 与相机的配合，提高图像传输的稳定性。 在选择工业镜头时，除了以上所述的主要参数外，还需要考虑应用的 具体要求、成本预算和可用的技术支持。同时，还需要考虑镜头与相机之 间的兼容性和适用性。
工业镜头是专门用于工业视觉、机器视觉和其他工业应用的光学组件。以下是一些与 工业镜头相关的常见参数： 1.焦距（Focal Length）： a.焦距是从透镜的光学中心到焦点的距离。较长的焦距通常意味着更大的放大 倍数，而较短的焦距则意味着更广阔的视场。 2.光圈（Aperture）： a.光圈是镜头的开口大小，通常用F数表示（如f/2.8）。较小的F数表示更大 的光圈，允许更多的光线进入，有助于在低光条件下获得更好的图像。 3.视场角（Field of View, FOV）： a.视场角是指在镜头前方可见的水平和垂直角度范围。视场角的大小取决于焦 距和传感器尺寸。 4.最小工作距离（Minimum Working Distance）： a.最小工作距离是指从镜头前端到目标的最短距离，可以获取清晰图像。 5.图像直径（Image Circle Diameter）： a.图像直径是指在光学系统中形成的图像的直径。它必须足够大，以覆盖整个 图像传感器。 6.分辨率（Resolution）： a.镜头的分辨率指的是它能够传递给相机传感器的图像细节水平。高分辨率镜 头有助于捕捉更清晰、更精细的图像。 7.畸变（Distortion）： a.畸变是指由于光学系统引起的图像失真。在工业应用中，需要尽量减小畸变， 以确保测量和分析的准确性。 8.光学设计（Optical Design）： a.包括透镜数量、透镜类型、镀膜等。优秀的光学设计对于获取高质量的图像 非常关键。
9.自动对焦（Auto Focus）： a.一些工业镜头具备自动对焦功能，可以根据距离自动调整焦点，提高操作效 率。 10.光学镜片材料： a.不同的应用可能需要不同类型的镜片材料，如玻璃或塑料，以满足特定的工 业环境和要求。 11.机械结构： a.镜头的机械结构包括外部尺寸、重量、连接接口等，这些参数在工业环境中 也是考虑的因素。 在选择工业镜头时，需根据具体应用的要求和环境条件综合考虑上述参数。
工业镜头相关参数 工业镜头是一种用于工业应用的专用光学镜头，广泛应用于机器视 觉系统、工业自动化设备、医疗设备等领域。在选择和使用工业镜头时，了解相关参数是非常重要的。本文将介绍一些常见的工业镜头相 关参数，帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的工业镜头。 1. 焦距 (Focal Length) 焦距是工业镜头最基本的参数之一，它决定了镜头的放大倍率和视 场角。焦距越长，所拍摄的场景越小，放大倍率越大；焦距越短，所 拍摄的场景越大，放大倍率越小。一般来说，焦距越长的镜头适用于 需要放大细节的应用，焦距越短的镜头适用于需要拍摄大范围场景的 应用。 2. 对焦范围 (Focus Range) 对焦范围是指工业镜头能够清晰对焦的距离范围。在工业应用中， 对焦范围通常需要根据实际需求来选择。对焦范围较小的镜头适合需 要对焦于近距离物体的应用，对焦范围较大的镜头适合对焦于远距离 物体的应用。 3. 光学口径 (Optical Aperture) 光学口径是指工业镜头镜片的直径大小，决定了镜头能够通过的光 线量。光学口径越大，镜头能够通过的光线越多，适用于低光条件下 的拍摄。光学口径对应的F值也是评估镜头透光能力的指标，F值越小，透光能力越强。
4. 图像传感器尺寸 (Image Sensor Size) 图像传感器尺寸是指工业相机所使用的图像传感器的尺寸大小。工 业镜头的图像传感器尺寸需要与相机的图像传感器尺寸相匹配才能获 得最佳的成像效果。常见的图像传感器尺寸有1/3英寸、1/2英寸、2/3 英寸等。 5. 解析度 (Resolution) 解析度是指工业镜头能够捕捉和呈现的图像细节数量和清晰度。解 析度通常以水平线对应的图像细节数量来表示，单位为线对每毫米。 较高的解析度意味着镜头能够捕捉更多的细节并提供更清晰的图像。 6. 失真率 (Distortion) 失真率是评估工业镜头图像形变程度的指标。镜头失真会使图像形 状发生扭曲或拉伸，影响成像的准确性。低失真率的工业镜头能够提 供更真实、更准确的图像。 7. 最小物距 (Minimum Object Distance) 最小物距是指工业镜头能够对焦到的最近物体的距离。最小物距越小，镜头对于拍摄近距离物体的能力越强。在某些应用场景下，需要 拍摄小尺寸或密集物体时，最小物距是一个重要的考虑因素。 总结： 工业镜头的相关参数对于选择和使用镜头至关重要。通过了解焦距、对焦范围、光学口径、图像传感器尺寸、解析度、失真率和最小物距
工业相机镜头的参数与选型 一、?镜头主要参数 1.焦距（FocalLength） 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小 2. 用F F值越 3. 1″以上。 4. 镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(DepthofField,DOF)
景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 7 8 9 10 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sina/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。
11、后背焦(Flangedistance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个非常重要的参数，因为它直接影响镜头的配置。不同厂家的相机，哪怕接口一样也可能有不同的后倍焦。 1. 2. 3. 4. 远心镜头是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化。远心镜头与传统镜头对比，如图：
远心镜头又分为物方远心和双侧远心两种，如图： 机器视觉的镜头选择创造不同 机器视觉为工业控制系统增加了新的维度，它可以提供装配线上零件的尺寸、位置和方向。而合适的镜头选择对于机器视觉能否发挥应有的作用是非常重要的。 面和颜色。对于食品检测系统，产品的尺寸、颜色、密度和形状都需要依靠多元检测才确定。多元机器视觉系统既可以是彩色相机也可以是黑白相机，通常使用结构照明方法建立产 品外表和内在结构。
CCD工业相机镜头的参数与选型 CCD工业相机是一种专门用于工业应用的相机，它具有高分辨率、高速度和高灵敏度的特点，广泛应用于机器视觉、自动化检测、工业测量等领域。而镜头作为CCD工业相机的核心部件之一，对于相机的成像效果和应用性能起着至关重要的作用。 在选择CCD工业相机镜头时，需要考虑以下几个关键参数： 1.焦距：焦距是指镜头的焦点到成像传感器的距离。不同焦距的镜头可以实现不同的视场范围和放大倍率。对于需要长距离拍摄或广角拍摄的应用，可以选择较长焦距或较短焦距的镜头。 2.光圈：光圈是指镜头的最大透光面积，决定了镜头的光线透过量。较大的光圈可以增加相机的灵敏度，适用于低光环境下的拍摄。同时，光圈还会影响镜头的景深，较大的光圈可以实现浅景深效果，适用于需要突出主体的拍摄。 3. 分辨率：分辨率是指镜头能够捕捉的最小细节，通常以线对线对分辨力（LP/mm）来表示。较高的分辨率可以提供更清晰的图像，适用于对细节要求较高的应用。但是，高分辨率的镜头通常会更昂贵，因此需要根据具体应用需求进行选择。 4.像场尺寸：像场尺寸是指镜头可覆盖的成像传感器的最大尺寸。不同的相机可能采用不同大小的成像传感器，因此需要确保镜头的像场尺寸与相机的成像传感器兼容。 5.接口类型：镜头的接口类型需要与相机的接口类型相匹配。常见的接口类型包括C口、CS口和F口等。其中，C口和CS口是较为常见的工
业相机接口类型，C口适用于焦距较长的镜头，而CS口适用于焦距较短 的镜头。 6.布局：布局是指镜头的尺寸和形状。在选择镜头时，需要考虑相机 的安装空间和应用环境，选择适合的布局类型，如标准型、紧凑型、微型等。 7.镜头材质：镜头的材质会影响成像质量和镜头的耐用性。一般来说，高质量的镜头采用优质的光学玻璃材料，具有较低的色散和畸变，可以提 供更准确的成像效果。 8.特殊功能：一些高级的CCD工业相机镜头可能还具有特殊功能，如 自动对焦、自动光圈控制、防抖等。这些功能可以提高相机的便利性和拍 摄效果，但通常会增加镜头的成本。 总之，选择CCD工业相机镜头时需要综合考虑焦距、光圈、分辨率、 像场尺寸、接口类型、布局、材质和特殊功能等因素，根据具体的应用需 求进行选择。同时，还需要注意镜头的品牌和质量，选择知名品牌和高质 量的镜头，以确保相机的成像效果和稳定性。
工业镜头的四个重要参数 工业镜头是工业应用中常用的一种镜头，主要用于机器视觉、自 动化、检测等领域。对于工业镜头来说，有四个重要的参数需要注意，分别是焦距、视场角、光圈和工作距离。 焦距是指镜头从物镜到焦平面之间的距离，也可以理解为镜头的“放大倍率”。焦距越长，镜头的视场角越小，物体看起来越大；焦 距越短，镜头的视场角越大，物体看起来越小。在选择工业镜头时， 需要根据具体应用的需求确定焦距，如需要拍摄远距离的物体，则选 择长焦距镜头；需要拍摄广角的场景，则选择短焦距镜头。 视场角是指镜头能够拍摄到的水平或垂直范围。这个参数决定了 镜头的广角或望远能力。通常以水平视场角来表示，单位为度。视场 角越大，镜头所拍摄到的范围越广，适合拍摄大范围或广角的场景； 视场角越小，镜头所拍摄到的范围越窄，适合拍摄小范围或望远的场景。在选择工业镜头时，需要根据实际应用的需求确定视场角。 光圈是指镜头中光线通过的孔径大小。光圈越大，相对应的光线 越多，进入相机的光量就越多，因此可以在较暗的环境下获得更好的
画质。光圈大小通常以F值表示，F值越小，光圈越大。在选择工业镜头时，需要根据实际拍摄环境的光照条件确定光圈大小，以保证拍摄效果的清晰度和亮度。 工作距离是指镜头能够清晰拍摄物体的最近距离。工作距离决定了镜头的近摄能力，如果需要对小尺寸物体进行拍摄或者需要进行特定的检测任务，保持一定的工作距离是非常重要的。在选择工业镜头时，需要根据实际应用需求确定工作距离，以确保能够清晰地拍摄到所需物体。 在工业应用中，不同的应用场景对这些参数的要求不同。例如，对于机器视觉，可能需要选用适合的焦距和视场角，以满足对目标物体进行精确定位和测量的需求；对于自动化生产线上的检测需求，可能需要选用具有较大光圈和适当工作距离的镜头，以提高图像质量和检测效率。 综上所述，焦距、视场角、光圈和工作距离是工业镜头的四个重要参数。在选择工业镜头时，需要根据具体应用的需求，合理选择这些参数，以获得更好的拍摄效果和图像质量。
工业相机的选型规则 工业相机是一种专门设计用于工业应用的高性能数字相机，主要用于工业图像检测、机器视觉、自动化、测量和监控等领域。而选择合适的工业相机对于保证应用的效果和稳定性至关重要。以下是几个选型规则，可以帮助用户选择合适的工业相机。 一、应用需求分析 1.定义应用场景：首先需要明确需要使用工业相机的具体应用场景，例如智能制造、品检、无人驾驶、医疗等。 2.确定应用需求：分析应用场景中对工业相机的具体技术要求，如分辨率、帧率、像素灵敏度、外观尺寸、通信接口等。 3.考虑环境条件：考虑相机在应用系统中的工作环境，例如温度、湿度、光照等因素，以确保相机能够正常工作。 二、相机参数选择 1.分辨率：根据具体应用需求选择适当的分辨率，高分辨率可提供更清晰的图像，但也会增加数据处理的复杂性。 2.帧率：根据应用场景中对速度要求，选择相机的合适帧率，高帧率可以提供更快的图像传输速度。 3.像素灵敏度：根据应用场景中对光线条件的要求，选择合适的像素灵敏度，低灵敏度可以提供更好的图像质量。 4.外观尺寸：根据应用场景的空间限制，选择合适的相机外观尺寸，可以确保相机能够方便地安装和集成到应用系统中。
5. 通信接口：根据应用系统的通信要求，选择相机合适的通信接口，如USB、GigE、Camera Link等。 三、性能指标考虑 1.噪声：选择具有低噪声特性的相机，以提高图像质量和信噪比。 2.动态范围：选择具有较高动态范围的相机，可以减少图像细节丢失 和信息不准确性。 3.色彩还原：选择具有良好色彩还原能力的相机，以确保图像色彩真 实性。 4.曝光控制：选择支持自动曝光和手动曝光控制的相机，以满足不同 场景下的拍摄需求。 5.接口兼容性：选择具有良好兼容性的相机，能够与其他设备进行无 缝集成和通信。 四、厂家选择 1.技术实力：选择具有较强技术实力和研发能力的相机厂家，可以获 得更高质量和更可靠的产品。 2.售后服务：选择提供良好售后服务的相机厂家，能够及时解决产品 使用中的问题。 3.成本效益：综合考虑相机的性能和价格，选择性价比较高的相机产品。
工业相机镜头参数 工业相机是一种专注于工业应用的相机设备，主要用于工业测量、检测、监控和机器视觉等领域。而镜头则是工业相机中最为关键的部件之一，它直接影响到相机的成像质量和功能。本文将介绍工业相机镜头的一些重 要参数和特点。 1. 焦距(Focal Length)：焦距是指从镜头到成像平面之间的距离， 决定了相机的视场大小和成像尺寸。焦距越短，视场越大，物体越远，焦 距越长，视场越小，物体越近。 2. 光圈(Aperture)：光圈是指镜头光线进入镜头的孔径大小，通过 改变光圈大小可以控制进入相机的光线量。较小的光圈可以增加景深，使 得前后景物都能够清晰地呈现。而较大的光圈可以增加进光量，提高相机 的低光性能。 3. 视场(Field of View)：视场是指相机能够拍摄到的范围，通常用 角度表示。视场大小与焦距有关，焦距越小，视场越大。视场还与成像平 面大小有关，成像平面越大，视场越大。 4. 曝光时间(Exposure Time)：曝光时间是指相机感光元件暴露于光 线中的时间长度。曝光时间的选择会影响到成像的亮度和清晰度。较短的 曝光时间可以减少运动模糊，适合拍摄快速移动的物体。而较长的曝光时 间可以增加光线量，提高相机的低光性能。 5. 分辨率(Resolution)：分辨率是指相机能够在成像平面上分辨出 的最小细节大小。分辨率越高，相机的图像细节越清晰。分辨率一般以像 素为单位表示，如1920x1080表示的是相机可以拍摄的像素数。
6. 像场大小(Image Circle)：像场大小是指相机镜头在成像平面上 能够呈现的有效区域。像场大小决定了相机在不同焦距下的视场范围。较 大的像场可以适用于更大的成像平面，同时也可以支持更大的视场。 7. 变焦范围(Zoom Range)：变焦范围是指相机镜头可以调节的焦距 范围。变焦范围越大，相机在拍摄不同距离物体时的灵活性就越大。 8. 调焦方式(Focus Mode)：调焦方式是指相机镜头进行焦点调整的 方式。一般有自动对焦和手动对焦两种方式。自动对焦可以根据拍摄物体 距离自动调整焦点，而手动对焦则需要通过人工调节来获得清晰的焦点。 此外，工业相机镜头还会有一些额外的特点和功能，如防尘防震、防 水等。由于工业环境通常比较复杂，镜头需要具备一定的耐用性和稳定性，以适应各种恶劣的工作环境。 总而言之，镜头是工业相机中至关重要的组成部分，不同的应用场景 和需求会对镜头的参数和特点有不同的要求。上述介绍的一些镜头参数和 特点可以作为选择工业相机镜头时的参考。