為什么需要鏡頭？
鏡頭等同于針孔成像中針孔的作用，所不同的是，一方面鏡頭的透光孔徑比針孔大很多倍，能在同等時間內(nèi)接納更多的光線，使相機能在很短時間內(nèi)（毫秒到秒級）獲得適當?shù)钠毓?；另一方面，鏡頭能夠聚集光束，可以在相機膠片上產(chǎn)生比針孔成像效果更為清晰的影像；
鏡頭的組成：
機器視覺常用定焦鏡頭，并且都是手動調(diào)整光圈，一般不允許自動調(diào)整光圈，鏡頭上有調(diào)焦和調(diào)光圈兩個環(huán)，為了防止誤碰動，工業(yè)鏡頭的兩個環(huán)都有鎖定螺絲。
注意調(diào)焦環(huán)不是用來調(diào)整焦距，而是調(diào)整像距，保證清晰圖像落在焦平面上
工業(yè)鏡頭的接口：
物鏡的接口有三種國際標準：F接口、C接口和CS接口。F接口是通用型接口，一般適用于焦距大于25mm的鏡頭，當物鏡的焦距小于25mm時，物鏡的尺寸不大，一般采用C型或CS型接口。
C和CS型接口的區(qū)別：
C與CS型接口的區(qū)別在于鏡頭與相機接觸面（基準面）至相機焦平面（攝像機CCD光電感應器所處位置）的距離，即法蘭距不同，C型接口法蘭距為17,562mm，CS型接口法蘭距為12.5mm。
C型接口鏡頭與CS型相機之間增加一個5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)可以配合使用，CS型接口與C型接口相機無法配合使用。
工業(yè)鏡頭的基本參數(shù)
視場：Field of View，即FOW，也叫視野范圍，指可以觀測到的物體的可視范圍。
工作距離：Working Distance，指從鏡頭前部到受檢物體表面的距離，在該距離下鏡頭可以清晰成像。
分辨率：Resolution，指鏡頭可清晰分辨被拍攝物體細節(jié)的能力，在像平面1mm內(nèi)可以分辨開的黑白相間的線條對數(shù)，分辨率的單位是“線對/毫米”（lp/mm）。一般說的百萬象素級的鏡頭,分辨率為100線對/mm。
景深：Depth of View，在景物空間中，位于調(diào)焦平面前后一定距離內(nèi)還能夠清晰成像的縱深距離，也就是在實際像平面上獲得相對清晰影像的景物精簡深度范圍。
焦距：Focal Length，焦距是從鏡頭的中心點到焦平面上所形成的清晰影像之間的距離，焦距數(shù)值小，視角大，所觀察到的范圍也大，但距離遠的物體成像不是很清晰，焦距數(shù)值大，視角小，觀察范圍小，但距離較遠的物體也可以清晰成像，有定焦和變焦兩種鏡頭型號。相見的工業(yè)鏡頭焦距有：5mm、8mm、12mm、25mm、35mm、50mm、75mm等。一般來講，焦距越小，價格越貴。
光圈：Iris，是一個用來控制光線透過鏡頭進入機身內(nèi)感光面光量的裝置，在拍攝高速運動物體時候，由于曝光時間短，需要使用大光圈。光圈大小一般用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑直徑D的比值來衡量，當光圈物理孔徑不變時，鏡頭中心與感光器件距離越遠，F(xiàn)值越大，光圈越??；反之，F(xiàn)值越小，光圈越大。一般通過調(diào)整通光孔徑大小來調(diào)節(jié)光圈，完整的光圈數(shù)值系列如下：F1，F(xiàn)1.4，F(xiàn)2，F(xiàn)2.8，F(xiàn)4，F(xiàn)5.6，F(xiàn)8，F(xiàn)11，F(xiàn)16，F(xiàn)22，F(xiàn)32，F(xiàn)44，F(xiàn)64。
光圈F數(shù)值每升高一個等級，意味著通光孔徑的面積即進光量降低一半。
最大兼容CCD尺寸
所有鏡頭都只能在一定的范圍內(nèi)清晰成像，最大兼容CCD尺寸是指鏡頭能支持的最大清晰成像的范圍。在實踐選擇相機和鏡頭時，要注意所選擇的鏡頭的最大兼容CCD尺寸要大于或等于相機芯片的尺寸。
鏡頭畸變
鏡頭在成像時，特別是用短焦距鏡頭拍攝大視場，圖像會產(chǎn)生形變，這種情況叫做鏡頭的畸變，這是由于鏡頭的光學結構和成像特性導致的，原因是由于視野中局部放大倍數(shù)不一致造成的圖像扭曲。拍攝的視場越大，所用的鏡頭的焦距越短，畸變的程度就越明顯，一般有桶型畸變和枕型畸變兩種，可以通過圖像標定減弱這種平面畸變的影響。
鏡頭的選擇
1、視野范圍、光學放大倍數(shù)及期望的工作距離：在選擇鏡頭時，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。
2、景深要求：對于對景深有要求的項目，盡可能使用小的光圈；在選擇放大倍率的鏡頭時，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，傾向選擇高景深的尖端鏡頭。
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”,它是不能支持1英寸以上的工業(yè)相機。
4、注意與光源的配合，選配合適的鏡頭 。
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