光學(xué)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡(jiǎn)稱鏡頭，也稱之為：工業(yè)鏡頭，其功能就是光學(xué)成像。鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的重要組件，對(duì)成像質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用，它對(duì)成像質(zhì)量的幾個(gè)較主要指標(biāo)都有影響，包括：分辨率、對(duì)比度、景深及各種像差。鏡頭不光種類繁多，而且質(zhì)量差異也非常大，但一般用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往對(duì)鏡頭的選擇重視不夠，導(dǎo)致不能得到理想的圖像，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)開(kāi)發(fā)失敗。本文的目的是通過(guò)對(duì)各種常見(jiàn)鏡頭的分類及主要參數(shù)介紹，總結(jié)各種因素之間的相互關(guān)系，使讀者掌握機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中鏡頭的選用技巧。工業(yè)鏡頭是集聚光線，使膠卷能獲得清晰影像的結(jié)構(gòu)。早期的鏡頭都是由單片凸透鏡所構(gòu)成。因?yàn)榍逦炔患眩謺?huì)產(chǎn)生色像差，而漸被改良成復(fù)式透鏡，即以多片凹凸透鏡的組合，來(lái)糾正各種像差或色差，并且借著鏡頭的加膜(coating)處理，增加進(jìn)光量，減少耀光，使影像的素質(zhì)較大的提高。不同工業(yè)鏡頭的成像質(zhì)量有著有著千差萬(wàn)別，就算是同一類型的工業(yè)鏡頭也是如此。濟(jì)南高清工業(yè)鏡頭訂制廠家
工業(yè)鏡頭一般都由光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械裝置兩部分組成，光學(xué)系統(tǒng)由若干透鏡（或反射鏡）組成，以構(gòu)成正確的物像關(guān)系，保證獲得正確、清晰的影像，它是鏡頭的中心。而機(jī)械裝置包括固定光學(xué)元件的零件（如透鏡座、光圈等）、光學(xué)鏡頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如光圈調(diào)節(jié)環(huán)、調(diào)焦環(huán)等）、連接機(jī)構(gòu)（比如C、CS接口）等。此外，也有些鏡頭上具有自動(dòng)調(diào)光圈、自動(dòng)調(diào)焦或感測(cè)光強(qiáng)度的電子機(jī)構(gòu)。對(duì)于[光學(xué)工業(yè)鏡頭]有關(guān)的光學(xué)參數(shù)我們可以將焦距f、光圈系數(shù)（相對(duì)孔徑）、像方視場(chǎng)以及像差（比如畸變）看作鏡頭的內(nèi)部參數(shù)。通常用戶搭建視覺(jué)系統(tǒng)關(guān)心的參數(shù)，主要包括視場(chǎng)（FOV）、分辨率（Resolution）、工作距離（WD）和景深（DOF）。機(jī)器視覺(jué)行業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)鏡頭分定倍鏡頭、變焦鏡頭、遠(yuǎn)心鏡頭、高精度或百萬(wàn)像素鏡頭等。當(dāng)然，這些分類并沒(méi)有嚴(yán)格的劃分界線。而每款鏡頭都有固定的機(jī)械參數(shù)，主要包括鏡頭的安裝尺寸、螺絲孔徑、接口尺寸、重量、工作距離、直徑、長(zhǎng)度等。沈陽(yáng)放大倍率電影鏡頭定制工業(yè)鏡頭的應(yīng)用：定焦距(光圈)鏡頭。
工業(yè)鏡頭選型要點(diǎn)：1、機(jī)器視覺(jué)鏡頭的芯片尺寸。確定匹配的工業(yè)相機(jī)的芯片尺寸，鏡頭較大適配尺寸必須大于相機(jī)的芯片尺寸，否則會(huì)引起畸變。2、機(jī)器視覺(jué)鏡頭的接口。相機(jī)和鏡頭的接口需要一直，主要是C、CS、F接口。3、機(jī)器視覺(jué)鏡頭的焦距。鏡頭的焦距主要對(duì)視場(chǎng)、工作距離有較大影響。在確定機(jī)器視覺(jué)鏡頭焦距之前必須先確定視場(chǎng)、工作距離、相機(jī)芯片尺寸等因素。4、機(jī)器視覺(jué)鏡頭的畸變。畸變是視野中局部放大倍數(shù)不一致造成的圖像扭曲。由于受制作工藝的影響，鏡頭畸變是不可避免的，鏡頭越好畸變?cè)叫 Ｒ话阍诰軠y(cè)量系統(tǒng)等精度要求高的情況下，必須考慮機(jī)器視覺(jué)鏡頭的畸變。
工業(yè)鏡頭是機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的眼睛，從檢測(cè)的物品開(kāi)始，就一直扮演眼睛的角色，反饋檢測(cè)情況給工業(yè)相機(jī)，工業(yè)鏡頭是高性能分辨率的鏡頭，采用較低失真設(shè)計(jì)技術(shù)，減低了畸變率，能夠更加真實(shí)的反映圖像效果。因?yàn)槭д婕夹g(shù)可以有效的減低透鏡的反光損失，減少眩光，增大反差，有效改善色彩還原性，提高圖像的清晰度。工業(yè)鏡頭根據(jù)檢測(cè)要求和測(cè)量物體的不同分為長(zhǎng)焦、短焦、變焦鏡頭；根據(jù)鏡頭的倍率來(lái)分，又可以分為定倍鏡頭、手動(dòng)變倍、手動(dòng)微調(diào)、定格定倍變倍、電動(dòng)變倍鏡頭；根據(jù)分辨率的不同又可以分為五百萬(wàn)像素、一千像素鏡頭。還有一種鏡頭采用的了獨(dú)有的平行光路設(shè)計(jì)技術(shù)，具有高分辨率、大景深、低畸變的特點(diǎn)。此類鏡頭就是遠(yuǎn)心鏡頭，滿足了機(jī)器視覺(jué)中對(duì)鏡頭畸變的高要求。工業(yè)鏡頭的應(yīng)用：電動(dòng)變焦鏡頭。
為什么雙遠(yuǎn)心鏡頭的體積通常比較大？因?yàn)殡p遠(yuǎn)心鏡頭是平行光進(jìn)出，所以需要多大拍攝面積，就需要多大面積的平行光進(jìn)入，因此就需要多大面積的鏡筒，所以雙遠(yuǎn)心鏡頭體積通常都比較大，而且視場(chǎng)越大，體積越大。雙遠(yuǎn)心鏡頭怎樣選型？主要注意以下幾點(diǎn)：視場(chǎng)范圍，兼容的CCD靶面，接口類型，工作距離，景深范圍，外形尺寸等。雙遠(yuǎn)心鏡頭配合什么樣的光源效果比較好？由于遠(yuǎn)心鏡頭只接受平行光，濾除了幾乎所有的漫反射光源，所以在自然環(huán)境下成像比較暗，所以選用平行光源能夠較大限度的發(fā)揮雙遠(yuǎn)心鏡頭的優(yōu)勢(shì)，使被測(cè)物體邊緣清晰、穩(wěn)定，并有效去除檢測(cè)過(guò)程中的噪聲。工業(yè)鏡頭選型要點(diǎn)：是否需要用遠(yuǎn)心鏡頭。天津高清電影鏡頭多少錢
工業(yè)鏡頭根據(jù)檢測(cè)要求和測(cè)量物體的不同分為長(zhǎng)焦、短焦、變焦鏡頭。濟(jì)南高清工業(yè)鏡頭訂制廠家
工業(yè)鏡頭技術(shù)分析：1、自動(dòng)光圈。調(diào)節(jié)鏡頭的光圈，實(shí)質(zhì)上是改動(dòng)了孔徑光闌的孔徑巨細(xì)，從而改動(dòng)了進(jìn)光量，到達(dá)成像面亮度調(diào)理的意圖。這個(gè)過(guò)程，能夠手動(dòng)完成，也能夠經(jīng)過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)完成，后一種方法即是自動(dòng)光圈調(diào)節(jié)。2、調(diào)焦技術(shù)。對(duì)于鏡頭來(lái)講，不同物距上的目標(biāo)成像的像距是不一樣的。對(duì)于需要觀察的目標(biāo)，它的成像面不一定與相機(jī)感光面重合，為了得到清晰的圖像，就需求調(diào)整成像面的位置使其與感光面重合，這個(gè)過(guò)程就是調(diào)焦。(l)整組移動(dòng)：即是調(diào)節(jié)過(guò)程中整個(gè)鏡頭一同前后移動(dòng)，帶動(dòng)像面隨之移動(dòng)，在像面與工業(yè)相機(jī)感光面重合時(shí)，成像較明晰。(2)單組移動(dòng)：即是調(diào)節(jié)鏡頭中的某一組透鏡，使其他透鏡前后移動(dòng)，也能帶動(dòng)像面平移，較終使像面與相機(jī)感光面重合，達(dá)到成像清晰。濟(jì)南高清工業(yè)鏡頭訂制廠家
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