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遠(yuǎn)心鏡頭做為工業(yè)鏡頭的一個(gè)重要分支，在產(chǎn)品特性上與一般工業(yè)鏡頭的區(qū)別直接決定了遠(yuǎn)心鏡頭獨(dú)特的選型方法。如何選擇合適的遠(yuǎn)心鏡頭？
生產(chǎn)廠家一般可以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析考慮，了解客戶(hù)的具體用途需求：
（1）檢測(cè)樣品的大小?——鏡頭的視場(chǎng)
（2）安裝的尺寸空間是否有限制要求，鏡頭的工作距離?——鏡頭的物距
（3）外界打光照明方式要考慮?——鏡頭的光圈
（4）流水線工作流程方式，上料、篩選等?——鏡頭的外形尺寸
如何選擇合適的遠(yuǎn)心鏡頭，客戶(hù)首先應(yīng)明白遠(yuǎn)心鏡頭相關(guān)指標(biāo)對(duì)應(yīng)使用條件：
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（1）物方尺寸——拍攝范圍。
（2）像方尺寸——使用的CCD的靶面大小。
（3）工作距離——物方鏡頭前表面距離拍攝物的距離。
（4）分辨率——使用的CCD像素大小。
（5）景深——鏡頭能成清晰像的范圍。像/物倍率越大景深越小。
（6）接口——照相機(jī)接口，多為C，T等接口。
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其次在選擇遠(yuǎn)心鏡頭時(shí)，應(yīng)明白在什么時(shí)候需要選擇遠(yuǎn)心鏡頭。根據(jù)遠(yuǎn)心鏡頭原理特征及獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，當(dāng)檢查物體遇到以下6種情況時(shí)，最好選用遠(yuǎn)心鏡頭：
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1）當(dāng)需要檢測(cè)有厚度的物體時(shí)（厚度>1/10 FOV直徑）；
2）需要檢測(cè)不在同一平面的物體時(shí)；
3）當(dāng)不清楚物體到鏡頭的距離究竟是多少時(shí)；
4）當(dāng)需要檢測(cè)帶孔徑、三維的物體時(shí)；
5）當(dāng)需要低畸變、圖像效果亮度幾乎完全一致時(shí)；
6）當(dāng)缺陷只在同一方向平行照明下才能檢測(cè)到時(shí)。
根據(jù)使用情況（物體尺寸和需要的分辨率）選擇物方尺寸合適的物方鏡頭和CCD或CMOS相機(jī)，同時(shí)得到像方尺寸，即可計(jì)算出放大倍率，然后根據(jù)產(chǎn)品列表選擇合適的像方鏡頭。選擇過(guò)程中還應(yīng)注意景深指標(biāo)的影響，因?yàn)橄?物倍率越大景深越小，為了得到合適的景深，可能還需要重新選擇鏡頭。
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在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中,工業(yè)相機(jī)鏡頭通常與光源、相機(jī)一起構(gòu)成一個(gè)完整的圖像采集系統(tǒng)，因此工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇受到整個(gè)系統(tǒng)要求的制約。工業(yè)相機(jī)鏡頭主要參數(shù)：焦距、光圈、對(duì)應(yīng)最大CCD尺寸鏡頭成像直徑可覆蓋的最大CCD芯片尺寸、接口鏡頭與相機(jī)的連接方式、景深、分辨率、工作距離鏡頭第一個(gè)工作面到被測(cè)物體的距離、視野范圍、光學(xué)放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑、后背焦等等。
1.?? ?焦距(FocalLength) 焦距是從鏡頭的中心點(diǎn)到膠平面上所形成的清晰影像之間的距離。焦距的大小決定著視角的大小，焦距數(shù)值小，視角大，所觀察的范圍也大;焦距數(shù)值大，視角小，觀察范圍小。根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)，可分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類(lèi)。
2.?? ?光圈(Iris)用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔徑為5.7毫米。F值越小，光圈越大，F(xiàn)值越大，光圈越小。
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3.?? ?對(duì)應(yīng)最大CCD尺寸(SensorSize) 鏡頭成像直徑可覆蓋的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。
4.?? ?接口(Mount)鏡頭與相機(jī)的連接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。
5.?? ?景深(Depth ofField,DOF) 景深是指在被攝物體聚焦清楚后，在物體前后一定距離內(nèi)，其影像仍然清晰的范圍。景深隨鏡頭的光圈值、焦距、拍攝距離而變化。光圈越大，景深越小;光圈越小、景深越大。焦距越長(zhǎng)，景深越小;焦距越短，景深越大。距離拍攝體越近時(shí)，景深越小;距離拍攝體越遠(yuǎn)時(shí)，景深越大。
6.?? ?分辨率(Resolution) 分辨率代表鏡頭記錄物體細(xì)節(jié)的能力，以每毫米里面能夠分辨黑白對(duì)線的數(shù)量為計(jì)量單位：“線對(duì)/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的鏡頭成像越清晰。
7.?? ?工作距離(Workingdistance,WD)鏡頭第一個(gè)工作面到被測(cè)物體的距離。
8.?? ?視野范圍(Field ofView,FOV) 相機(jī)實(shí)際拍到區(qū)域的尺寸。
9.?? ?光學(xué)放大倍數(shù)(Magnification,?)CCD/FOV，即芯片尺寸除以視野范圍。
10.?? ?數(shù)值孔徑(Numerical Aperture,NA)數(shù)值孔徑等于由物體與物鏡間媒質(zhì)的折射率n與物鏡孔徑角的一半(a\2)的正弦值的乘積，計(jì)算公式為N.A=n*sina/2。數(shù)值孔徑與其它光學(xué)參數(shù)有著密切的關(guān)系，它與分辨率成正比，與放大率成正比。也就是說(shuō)數(shù)值孔徑，直接決定了鏡頭分辨率，數(shù)值孔徑越大，分辨率越高，否則反之。
11.?? ?后背焦(Flangedistance)準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，后倍焦是相機(jī)的一個(gè)參數(shù)，指相機(jī)接口平面到芯片的距離。但在線掃描鏡頭或者大面陣相機(jī)的鏡頭選型時(shí)，后倍焦是一個(gè)非常重要的參數(shù)，因?yàn)樗苯佑绊戠R頭的配置。不同廠家的相機(jī)，哪怕接口一樣也可能有不同的后倍焦。
了解工業(yè)相機(jī)鏡頭的主要參數(shù)后，那么選擇合適的工業(yè)相機(jī)鏡頭要考慮哪些問(wèn)題：
1.?? ?C接口還是CS接口，C接口的接口距離是17.5mm，CS接口的接口距離是12.5mm，用錯(cuò)了就不能合焦；
2.?? ?要根據(jù)感光器件的大小來(lái)選擇鏡頭，是2/3寸感光芯片的要選擇對(duì)應(yīng)成像圈的鏡頭，如果選擇了1/3"或1/2“的，會(huì)出現(xiàn)很大的暗角。
3.?? ?選擇焦距，即選擇視野范圍比觀測(cè)范圍稍大一點(diǎn)的鏡頭。
4.?? ?景深與光環(huán)境的配合，光線充足，配備光源照射的地方可以選用小光圈，加大景深，提高拍攝清晰度。光線不足的地方需要稍大一點(diǎn)的光圈或采用高感光度的感光芯片
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常用工業(yè)鏡頭術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照及簡(jiǎn)介
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Aberration 像差：光學(xué)系統(tǒng)中對(duì)成像造成不良影響的因素。任何光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都致力于用不同的方法糾正各種像差，如：球差與色差，漸暈，慧差和畸變；
AGC 自動(dòng)增益控制：一種內(nèi)置的功能，用來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)增益水平；
ALC control 自動(dòng)光線補(bǔ)償：一種自動(dòng)光圈設(shè)定，使明亮的主體不至于影響整體的曝光，向 PEAK （弱化）方向調(diào)節(jié)，會(huì)使感光度提高；設(shè)定成 AVERADE （平均）時(shí)感光度降低，AVERAGE 為一般的出廠設(shè)定。；
Angle of view 視角：攝影鏡頭拍攝的視場(chǎng)對(duì)角線角度稱(chēng)為視角，通常廣角鏡頭具有較大的視角；而長(zhǎng)焦鏡頭的視角則較窄；
Aperture 光圈：原意指鏡頭的開(kāi)度。一般指控制鏡頭開(kāi)度的裝置，以控制通過(guò)鏡頭的通光量。光圈的大小可以是固定的或可變的。光圈的大小也決定著景深，使用較小的光圈（如： F/11 F/16 ）往往具有較大的景深；
Aspect Ratio 畫(huà)幅比：指拍攝畫(huà)面的縱橫比，一般的 135 相機(jī)拍攝的畫(huà)面是 24X36MM ，其畫(huà)幅比為2：3 ；
Aspherical 非球面鏡片：一種含有非球面表面的光學(xué)元件。目前有多種制造非球面鏡片的方法，如：壓鑄成型，噴射鑄造，復(fù)合成型等。這些工藝都依賴(lài)于高精度的制造技術(shù)。
Back focus (Back Focal Distant) 后焦距：從光學(xué)元件第 2 主點(diǎn)至焦平面的距離；
Barrel 鏡筒：安裝鏡片及其他部件的桶型結(jié)構(gòu)；
BBAR multi-coating： BBAR 即 BROAD-BAND ANTI-REFLECTIVE ，意為寬頻率抗反射，這種技術(shù)能大大提高鏡頭的清晰度與色彩還原能力；
Depth of field 景深：對(duì)焦主體前后的那段清晰區(qū)域；
Field of view 視野：通過(guò)鏡頭拍攝到的最大區(qū)域；
Finder 取景器：相機(jī)上的取景裝置，通過(guò)它，拍攝者可輕易地構(gòu)圖；
Fixed focal 定焦：該鏡頭只具有單一的焦距；
Fixed focus （ pan focus ）固定物距：該鏡頭的拍攝物距是固定的，不提供調(diào)焦能力；
Flank back （ FLANGE BACK FOCAL DISTANCE ）定位截距：鏡頭安裝平面至焦平面的距離；
F-number (F/#)：F 值，表示光圈大?。?br/>
Focal length：鏡頭焦距；
Lens shade：鏡頭遮光罩 ；
Low dispersion (LD) hybrid aspheric element：低色散鏡片，這是一種特殊的光學(xué)材料，簡(jiǎn)稱(chēng)： LD ，LD 鏡片的作用是克服鏡頭固有的色散現(xiàn)象；
Minimun object distance：最近對(duì)焦距離，簡(jiǎn)稱(chēng)： MOD ；
Off-the-film-metering 焦平面測(cè)光：這是相機(jī)上的一種先進(jìn)的測(cè)光方式，測(cè)光元件從焦平面直接讀取光線數(shù)據(jù)；
Quad cam zoom：4 凸輪變焦機(jī)構(gòu)。
Vignetting 漸暈：畫(huà)面 4 角的黑角現(xiàn)象；
Wide angle lens：廣角鏡頭。
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遠(yuǎn)心鏡頭與普通鏡頭拍攝效果圖對(duì)比
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遠(yuǎn)心鏡頭是平行光路設(shè)計(jì)，主要是為糾正傳統(tǒng)工業(yè)鏡頭視差而設(shè)計(jì)，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(huì)變化，即不會(huì)產(chǎn)生近大遠(yuǎn)小的情況，這對(duì)被測(cè)物體不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用。
遠(yuǎn)心鏡頭適合檢測(cè)有厚度孔徑，對(duì)邊緣提取要求高的測(cè)量應(yīng)用、尺寸定位行業(yè)。
一、遠(yuǎn)心鏡頭與普通工業(yè)鏡頭拍攝小孔對(duì)比
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圖一用遠(yuǎn)心鏡頭拍攝的圖像。遠(yuǎn)心鏡頭特有的平行光特性，確?？讖綔y(cè)量不會(huì)產(chǎn)生陰影，輪廓清晰、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，不需要對(duì)圖像做過(guò)多校正。
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圖二用普通鏡頭拍出來(lái)的圖像。由于普通鏡頭存在的視覺(jué)，聚焦誤差、孔徑內(nèi)壁易產(chǎn)生陰影，對(duì)于提取內(nèi)孔邊緣造成影響，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，精度不高。
二、遠(yuǎn)心鏡頭與普通工業(yè)鏡頭拍攝齒輪對(duì)比
左圖為遠(yuǎn)心鏡頭拍攝齒輪，由于特有的遠(yuǎn)心特性，不存在視覺(jué)誤差，確保所拍攝齒輪的孔徑邊緣和外齒輪邊緣尺寸清晰，數(shù)據(jù)真實(shí)，不存在孔徑內(nèi)壁可見(jiàn)和外徑畸變的現(xiàn)象，無(wú)需對(duì)圖像校正。
右圖由普通工業(yè)鏡頭拍攝齒輪，普通由于存在視覺(jué)誤差，即：入光和成像光線不是平行光設(shè)計(jì)。鏡頭拍攝出來(lái)的圖片，齒輪孔徑的內(nèi)壁可見(jiàn)，整個(gè)齒輪沿著中心凸起，孔徑和外邊沿?cái)?shù)據(jù)不真實(shí)。需要很復(fù)雜的算法校正，并且拍攝的位置有偏差，圖片也會(huì)跟著不一樣，而遠(yuǎn)心鏡頭由于是平行光設(shè)計(jì)，不存在這樣的問(wèn)題。
三、遠(yuǎn)心鏡頭和普通工業(yè)鏡頭拍攝模具對(duì)比
左圖，用普通的鏡頭拍攝，由于視覺(jué)誤差和聚焦不準(zhǔn)，所以在拍攝塑膠模具的透氣孔時(shí)（紅圈圈定），出現(xiàn)內(nèi)壁可見(jiàn)，邊緣提取不清晰，有陰影的現(xiàn)象，對(duì)識(shí)別造成影響，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
右圖，用遠(yuǎn)心鏡頭拍攝，由于遠(yuǎn)心鏡頭具有平行光的遠(yuǎn)心特性，不存在視覺(jué)誤差，所以在拍攝塑膠模具的透氣孔時(shí)（紅圈圈定），內(nèi)壁邊緣清晰，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。拍攝圓孔（綠色）時(shí)，孔邊緣清晰，易于檢測(cè)到毛刺，以及檢測(cè)孔徑大小等。
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工業(yè)鏡頭的品牌繁多，主要分類(lèi)方式無(wú)外乎以下幾種：
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按焦距劃分：定焦和變焦
按光圈劃分：固定光圈和可變光圈
按接口劃分：C接口、CS接口、F接口等
按倍數(shù)劃分：定倍鏡頭、連續(xù)變倍鏡頭
機(jī)器視覺(jué)行業(yè)常用到的很重要的鏡頭主要包括FA鏡頭，遠(yuǎn)心鏡頭和工業(yè)顯微鏡等。
對(duì)工業(yè)鏡頭的選擇，我們首先必須先確定客戶(hù)需求：
1、視野范圍、光學(xué)放大倍數(shù)及期望的工作距離：在選擇鏡頭時(shí)，我們會(huì)選擇比被測(cè)物體視野稍大一點(diǎn)的鏡頭，以有利于運(yùn)動(dòng)控制。
2、景深要求：對(duì)于對(duì)景深有要求的項(xiàng)目，盡可能使用小的光圈；在選擇放大倍率的鏡頭時(shí)，在項(xiàng)目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項(xiàng)目要求比較苛刻時(shí)，傾向選擇高景深的尖端鏡頭。
3、芯片大小和相機(jī)接口 ：例如2/3”鏡頭支持最大的工業(yè)相機(jī)耙面為2/3”,它是不能支持1英寸以上的工業(yè)相機(jī)。
4、注意與光源的配合，選配合適的鏡頭 。
5、可安裝空間：在方案可選擇情況下，讓客戶(hù)更改設(shè)備尺寸是不現(xiàn)實(shí)的。
工業(yè)鏡頭的基本參數(shù)
視場(chǎng)(Field of view, 即FOV，也叫視野范圍) ：指觀測(cè)物體的可視范圍，也就是充滿相機(jī)采集芯片的物體部分。（視場(chǎng)范圍是選型中必須要了解的）
工作距離(Working Distance,即WD):指從鏡頭前部到受檢驗(yàn)物體的距離。即清晰成像的表面距離（選型必須要了解的問(wèn)題，工作距離是否可調(diào)？包括是否有安裝空間等）
分辨率：圖像系統(tǒng)可以測(cè)到的受檢驗(yàn)物體上的最小可分辨特征尺寸。在多數(shù)情況下，視野越小，分辨率越好。
景深 (Depth of view，即DOF)：物體離最佳焦點(diǎn)較近或較遠(yuǎn)時(shí)，鏡頭保持所需分辨率的能力（需要了解客戶(hù)對(duì)景深是否有特殊要求？）
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在評(píng)價(jià)自動(dòng)化工業(yè)鏡頭質(zhì)量時(shí)一般還會(huì)從分辨率、明銳度和景深等幾個(gè)實(shí)用參數(shù)判斷：
1.分辨率(Resolution)：又稱(chēng)鑒別率、解像力，指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細(xì)節(jié)的能力，鼎納工業(yè)鏡頭分辨率的原因是光的衍射現(xiàn)象，即衍射光斑(愛(ài)里斑)。分辨率的單位是“線對(duì)/毫米“ (lp/mm)。
2. 明銳度(Acutance)：也稱(chēng)對(duì)比度，是指圖像中最亮和最暗的部分的對(duì)比度。
3.景深(DOF)：在景物空間中，位于調(diào)焦物平面前后一定距離內(nèi)的景物，還能夠結(jié)成相對(duì)清晰的影像。上述位于調(diào)焦物平面前后的能結(jié)成相對(duì)清晰影像的景物間之縱深距離，也就是能在實(shí)際像平面上獲得相對(duì)清晰影像的景物空間深度范圍，稱(chēng)為景深。
4. 最大相對(duì)孔徑與光圈系數(shù)：相對(duì)孔徑，是指鼎納工業(yè)鏡頭的入射光孔直徑(用D表示)與焦距(用f表示)之比，即：相對(duì)孔徑=D/ f 。相對(duì)孔徑的倒數(shù)稱(chēng)為光圈系數(shù)(aperture scale)，又稱(chēng)為f/制光圈系數(shù)或光孔號(hào)碼。一般鏡頭的相對(duì)孔徑是可以調(diào)節(jié)的，其最大相對(duì)孔徑或光圈系數(shù)往往標(biāo)示在工業(yè)鏡頭上，如1:1.2或f/1.2 。如果拍攝現(xiàn)場(chǎng)的光線較暗或曝光時(shí)間很短，則需要盡量選擇最大相對(duì)孔徑較大的工業(yè)鏡頭。
工業(yè)鏡頭各參數(shù)間的相互影響關(guān)系
一支高性能的自動(dòng)化工業(yè)鏡頭，在分辨率、明銳度、景深等方面都有很好的體現(xiàn)，對(duì)各種像差的校正也比較好。
1.焦距大小的影響情況
焦距越小，景深越大;
焦距越小，畸變?cè)酱?
焦距越小，漸暈現(xiàn)象越嚴(yán)重，使像差邊緣的照度降低;
2. 光圈大小的影響情況
光圈越大，圖像亮度越高;
光圈越大，景深越小;
光圈越大，分辨率越高;
3. 像場(chǎng)中央與邊緣
一般像場(chǎng)中心較邊緣分辨率高
一般像場(chǎng)中心較邊緣光場(chǎng)照度高
4. 光波長(zhǎng)度的影響
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百萬(wàn)像素鏡頭，也稱(chēng)高清鏡頭，即達(dá)到720P才可以稱(chēng)為百萬(wàn)像素鏡頭。工業(yè)鏡頭中的百萬(wàn)像素，首先這種命名方式其實(shí)并不科學(xué)，會(huì)給新接觸視覺(jué)系統(tǒng)的人帶來(lái)很多誤解。例如經(jīng)常會(huì)認(rèn)為百萬(wàn)像素分辨率工業(yè)相機(jī)對(duì)應(yīng)百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭，二百萬(wàn)像素分辨率工業(yè)相機(jī)對(duì)應(yīng)二百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭，而五百萬(wàn)像素分辨率工業(yè)相機(jī)則對(duì)應(yīng)五百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭。
其實(shí)工業(yè)鏡頭與工業(yè)相機(jī)對(duì)應(yīng)的并不是工業(yè)相機(jī)自身的像素分辨率（像素?cái)?shù)），而是各自的極限空間分辨率。按目前公開(kāi)的性能指標(biāo)來(lái)說(shuō)，百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭對(duì)應(yīng)的極限空間分辨率是90線對(duì)/mm，二百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭對(duì)應(yīng)的空間分辨率是110線對(duì)/mm，五百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭對(duì)應(yīng)的空間分辨率是160線對(duì)/mm，因此百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭配合相機(jī)的極限空間分辨率必須低于90線對(duì)/mm，二百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭和五百萬(wàn)像素工業(yè)鏡頭配合相機(jī)的原理也相同，而決定相機(jī)極限空間分辨率的并不是工業(yè)相機(jī)自身的像素分辨率，而是工業(yè)相機(jī)的單個(gè)像元尺寸大小。
百萬(wàn)像素鏡頭與普通鏡頭的區(qū)別
目前百萬(wàn)像素鏡頭有定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)變焦鏡頭等幾種。針對(duì)不同的行業(yè)應(yīng)用，基本都有比較成熟的應(yīng)用方案。百萬(wàn)像素鏡頭傳感器面積大，普通鏡頭傳感器面積小。那么百萬(wàn)像素鏡頭和普通鏡頭有什么區(qū)別呢？
一、清晰度不同
鏡頭在成像面中心的分辨率是最高的，在邊緣的差之。普通鏡頭在中心分辨率可以基本滿足清晰度的同時(shí)，邊緣的清晰度降低很多，總體清晰度可滿足普通攝像機(jī)44萬(wàn)像素的要求。
決定鏡頭清晰度的關(guān)鍵因素有三個(gè)：
1）鏡片材質(zhì)和純度。鏡片的雜質(zhì)越少，其產(chǎn)生的干擾光線越少，畫(huà)面清晰度更高；
2）鏡片的研磨精度。鏡片的研磨精度有研磨設(shè)備決定，目前國(guó)內(nèi)鏡頭較國(guó)外鏡頭的差異就幾種的這點(diǎn)上；
3）鏡片的鍍膜精度。對(duì)鍍膜工藝的精確控制也是鏡頭清晰度的決定因素之一。另外百萬(wàn)像素鏡頭采用非球面鏡片，可減低像差，在相對(duì)于普通鏡頭提高清晰度的同時(shí)做到了小型化的設(shè)計(jì)；通過(guò)特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)，從圖像中心到周邊部分的畫(huà)質(zhì)實(shí)現(xiàn)高解像力、高對(duì)比度的畫(huà)面，比傳統(tǒng)鏡頭提高了大約2.5倍以上的解像力，即使是在圖像剪切或放大功能時(shí)，依然能保證高畫(huà)質(zhì)。
二、光譜透射能力不同
鏡頭的光譜透射能力也有助于畫(huà)面清晰度的提高。寬頻率光線的透射，將大大提高攝像機(jī)靶面的受光量。可增強(qiáng)畫(huà)面的對(duì)比度和亮度，對(duì)畫(huà)面的細(xì)節(jié)表現(xiàn)更豐富。
三、光譜矯正能力不同
只有寬光譜的透射能力對(duì)于高清晰成像還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，如果鏡頭的光譜矯正能力不足，反而將使部分波長(zhǎng)的光不能準(zhǔn)確的在攝像機(jī)靶面上成像，致使虛像的產(chǎn)生。這種技術(shù)是普通鏡片通過(guò)鍍膜無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
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選擇合適的工業(yè)相機(jī)鏡頭要考慮哪些問(wèn)題
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工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇過(guò)程，是將工業(yè)相機(jī)鏡頭各項(xiàng)參數(shù)逐步明確化的過(guò)程。作為成像器件，工業(yè)相機(jī)鏡頭通常與光源、相機(jī)一起構(gòu)成一個(gè)完整的圖像采集系統(tǒng)，因此工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇受到整個(gè)系統(tǒng)要求的制約。一般地可以按以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析考慮。
一、波長(zhǎng)、變焦與否
工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長(zhǎng)是否需要變焦是比較容易先確定下來(lái)的，成像過(guò)程中需要改變放大倍率的應(yīng)用，采用變焦鏡頭，否則采用定焦鏡頭就可以了。
關(guān)于工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長(zhǎng)，常見(jiàn)的是可見(jiàn)光波段，也有其它波段的應(yīng)用。是否需要另外采取濾光措施？單色光還是多色光？能否有效避開(kāi)雜散光的影響？把這幾個(gè)問(wèn)題考慮清楚，綜合衡量后再確定鏡頭的工作波長(zhǎng)。
二、特殊要求優(yōu)先考慮
結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)，可能會(huì)有特殊的要求，應(yīng)該先予明確下來(lái)。例如是否有測(cè)量功能，是否需要使用遠(yuǎn)心鏡頭，成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視，但是它卻是任何成像系統(tǒng)都必須考慮的。
三、工作距離、焦距
工作距離和焦距往往結(jié)合起來(lái)考慮。一般地，可以采用這個(gè)思路：先明確系統(tǒng)的分辨率，結(jié)合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再結(jié)合空間結(jié)構(gòu)約束就能知道大概的物像距離，進(jìn)一步估算工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距。所以工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距是和工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作距離、系統(tǒng)分辨率（及CCD像素尺寸）相關(guān)的。
四、像面大小和像質(zhì)
所選工業(yè)相機(jī)鏡頭的像面大小要與相機(jī)感光面大小兼容，遵循“大的兼容小的”原則——相機(jī)感光面不能超出鏡頭標(biāo)示的像面尺寸——否則邊緣視場(chǎng)的像質(zhì)不保。? 像質(zhì)的要求主要關(guān)注MTF和畸變兩項(xiàng)。在測(cè)量應(yīng)用中，尤其應(yīng)該重視畸變。
五、光圈和接口
工業(yè)相機(jī)鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現(xiàn)在的機(jī)器視覺(jué)中，最終的圖像亮度是由很多因素共同決定的：光圈、相機(jī)增益、積分時(shí)間、光源等等。所以為了獲得必要的圖像亮度有比較多的環(huán)節(jié)供調(diào)整。
?工業(yè)相機(jī)鏡頭的接口指它與相機(jī)的連接接口，它們兩者需匹配，不能直接匹配就需考慮轉(zhuǎn)接。
六、成本和技術(shù)成熟度
如果以上因素考慮完之后有多項(xiàng)方案都能滿足要求，則可以考慮成本和技術(shù)成熟度，進(jìn)行權(quán)衡擇優(yōu)選取。
?例如，要給硬幣檢測(cè)成像系統(tǒng)選配工業(yè)相機(jī)鏡頭，約束條件：相機(jī)CCD 2/3英寸，像素尺寸4.65μm，C口。工作距離大于200mm，系統(tǒng)分辨率0.05mm。光源采用白色LED光源。
基本分析如下： ?
1. 與白色LED光源配合使用的，鏡頭應(yīng)該是可見(jiàn)光波段。沒(méi)有變焦要求，選擇定焦鏡頭就可以了。 ?
2. 用于工業(yè)檢測(cè)，其中帶有測(cè)量功能，所以所選鏡頭的畸變要求小。
3. 工作距離和焦距
成像的放大率M=4.65/（0.05x1000）=0.093
焦距f’=L*M/（M+1）=200*0.093/1.093=17mm ?
物距要求大于200mm，則選擇的鏡頭要求焦距應(yīng)該大于17mm。
4. 選擇鏡頭的像面應(yīng)該不小于CCD尺寸，即至少2/3 英寸。
5. 鏡頭的接口要求是C口，能配合相機(jī)使用。光圈暫無(wú)要求。
從以上幾方面的分析計(jì)算可以初步得出這個(gè)鏡頭的“輪廓”：焦距大于17mm，定焦，可見(jiàn)光波段，C口，至少能配合2/3英寸CCD使用，而且成像畸變要小。按照這些要求，可以進(jìn)一步的挑選，如果多款鏡頭都能符合這些要求，可以擇優(yōu)選用。
