鏡頭的基本功能是實現光束變換（調制），在機器視覺系統中，鏡頭的主要作用是將目標成像在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的質量直接影響到機器視覺系統的整體性能，合理地選擇和安裝鏡頭，是機器視覺系統設(she)計的重要環節(jie)。

01工作距離

       工作距離指的(de)是鏡頭的(de)最下端(duan)到景物之(zhi)間的(de)距離。

       需要注意的是(shi)“最小工(gong)作距離”在鏡頭上(shang)(shang)有兩個有刻度的調節(jie)圈(quan)，一(yi)個是(shi)調節(jie)光圈(quan)的，另(ling)一(yi)個是(shi)調焦的，在調焦的刻度圈(quan)上(shang)(shang)標有此鏡頭的工(gong)作距離從最近到最遠是(shi)多少。

02視場/視野范圍

       視野(ye)范圍(wei)（FOV）指的是(shi)鏡頭能(neng)看到的最大范圍(wei)，也(ye)就是(shi)鏡頭所能(neng)覆蓋(gai)的有效工作區域。

03景深

       視野指的是橫向的范圍，景深(DOF)指的是縱深的范圍。在最小工作距離到最大工作距離之間的范圍稱為景深，景深內的物體都可以清晰成像。景深一般可以通過光圈調節，光圈越小，景深越大。

       可成(cheng)清晰像的最遠(yuan)(yuan)物平(ping)(ping)面(mian)稱為(wei)遠(yuan)(yuan)景(jing)(jing)(jing)平(ping)(ping)面(mian)，它(ta)與對準平(ping)(ping)面(mian)的距離稱為(wei)后景(jing)(jing)(jing)深ΔL2；能成(cheng)清晰像的最近(jin)物平(ping)(ping)面(mian)稱為(wei)近(jin)景(jing)(jing)(jing)平(ping)(ping)面(mian)，它(ta)與對準平(ping)(ping)面(mian)的距離稱為(wei)前景(jing)(jing)(jing)深ΔL1；景(jing)(jing)(jing)深ΔL=前景(jing)(jing)(jing)深ΔL1+后景(jing)(jing)(jing)深ΔL2；后景(jing)(jing)(jing)深 > 前景(jing)(jing)(jing)深。

       景深與鏡頭使用光圈、鏡頭焦距、拍攝距離以及對像質的要求(表現為對容許彌散圓的大小)有關。這些主要(yao)因素對景深的影響(xiang)如下(假(jia)定其他(ta)條件都(dou)不(bu)改變(bian))

(1)、鏡頭光圈

光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；

(2)、鏡頭焦距

鏡頭焦距越長，景深越小；焦距越短，景深越大；

(3)、拍攝距離

距離越遠，景深越大；距離越近，景深越小。

       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，傾向選擇高景深的尖端鏡頭。

       網上有在(zai)線景(jing)深計(ji)(ji)算器，有興(xing)趣的朋友可以自(zi)行搜索查詢計(ji)(ji)算。

04焦距

       要(yao)了解焦(jiao)距首(shou)先要(yao)知道成(cheng)像(xiang)面，成(cheng)像(xiang)面是(shi)入射(she)光(guang)通過鏡(jing)頭后所成(cheng)像(xiang)的平面，這個面是(shi)一個圓形(xing)。

       焦距就是鏡頭到成像面的距離（單位：毫米mm），通常所說的50mm鏡頭，8mm鏡頭、75mm鏡頭等，指的就是焦距是多少的鏡頭。但在實際使用中，往往需要相機標定，標定的主要參數就是相機焦距。對于工業鏡頭而言，一般使用定焦(jiao)鏡頭，即焦(jiao)距f通常都是固定的(de)鏡頭。

所需鏡頭焦距計算：

       鏡(jing)頭焦距(ju)f=(工作距(ju)離D×相機傳感器短邊尺寸G) / 物體(ti)寬度B，單位(wei)：mm。

       焦距越小，視場角就越大，視野也就相應的更大。因為焦距一般有固定的值，如5mm，8mm,所以實際焦距可以相應選小一號的。（例如(ru)計算(suan)得到(dao)焦(jiao)(jiao)距(ju)為8.3，則可以選擇8mm焦(jiao)(jiao)距(ju)的(de)(de)鏡頭），因(yin)為焦(jiao)(jiao)距(ju)偏大(da)，可能會導致(zhi)視(shi)野(ye)偏小，檢測不到(dao)完整的(de)(de)物體。

05視角

       視角顧名思義就是視線的角度，也就是鏡頭能看多“寬”。焦距越小，視角越大；最小工作距離越短，視角越大。

       對于普通的鏡頭來說，選擇原則是：工作距離越近越好，鏡頭的畸變越小越好，視角越大越好。

06分辨率

       圖像系統可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨特征尺寸。在多數情況下，視野越小，分辨率越高。同時要注意，相機傳感器分辨率應該是鏡頭分辨率的2倍，即相機和鏡頭的像元尺寸相等，才能(neng)呈現完好的成像質量，不(bu)會造(zao)成資源浪費(fei)。不(bu)然，則會造(zao)成相機或(huo)鏡頭(tou)的性能(neng)過剩。

07光圈

       光圈（Iris）是一個用來控制光線透過鏡頭進入機身內感光面光量的裝置，在拍攝高速運動物體時，由于曝光時間短，需要使用大光圈。

       光(guang)圈(quan)大小一般用(yong)F表(biao)示，以鏡頭(tou)焦距f和通光(guang)孔徑直徑D的比值(zhi)來(lai)衡量，當光(guang)圈(quan)物(wu)理孔徑不變時(shi)，鏡頭(tou)中心與感光(guang)器(qi)件距離越(yue)(yue)遠，F值(zhi)越(yue)(yue)大，光(guang)圈(quan)越(yue)(yue)小；反之，F值(zhi)越(yue)(yue)小，光(guang)圈(quan)越(yue)(yue)大。

       一般通過調整通光孔徑大小來調節光圈，完整的光圈數值系列如下(xia)：F1，F1.4，F2，F2.8，F4，F5.6，F8，F11，F16，F22，F32，F44，F64。

08鏡頭畸變

       鏡頭(tou)在成(cheng)像時(shi)，特別(bie)是用短(duan)焦距鏡頭(tou)拍攝大視場(chang)，圖(tu)像會產生形變，這種(zhong)情(qing)況叫(jiao)做鏡頭(tou)的(de)畸變，這是由于(yu)鏡頭(tou)的(de)光(guang)學結構和成(cheng)像特性導致(zhi)的(de)，原因是由于(yu)視野中局部放大倍數不(bu)一致(zhi)造成(cheng)的(de)圖(tu)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，如果軸線外光線向中心彎曲，則被稱作"枕形畸變"。如果向外側彎曲，則被稱作"桶形畸變"，可以(yi)通過圖像(xiang)標定減弱這種(zhong)平面畸變的影響。

09鏡頭接口

       鏡頭接口(kou)只要可跟(gen)相機接口(kou)匹配安裝(zhuang)或可通過外(wai)加轉換口(kou)匹配安裝(zhuang)就可以了，目前有C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等接口(kou)。其中C口(kou)跟(gen)CS口(kou)是(shi)最常用的(de)(de)(de)(de)鏡頭接口(kou)，這兩(liang)者主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)區別(bie)是(shi)圖像傳感器(qi)與鏡頭之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)距(ju)離不同，這兩(liang)者類型的(de)(de)(de)(de)接口(kou)沒有細(xi)分的(de)(de)(de)(de)，其C口(kou)的(de)(de)(de)(de)大(da)小全都一樣；

10最大適配芯片尺寸

       所有鏡頭都只能在一定的范圍內清晰成像，最大適配芯片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適配芯片尺寸要大于或等于相機的芯片尺寸，否則(ze)會引起嚴重的畸變和相差，甚至周邊或四(si)角(jiao)不能成(cheng)像。

        深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機器視覺為技術核心，自主技術研究與應用拓展為導向的高科技企業。公司自成立以來不斷創新，在智能自動化領域研發出視覺對位系統、機械手視覺定位、視覺檢測、圖像處理庫等為核心的20多款自主知識產權產品。涉及自動貼合機、絲印機、曝光機、疊片機、貼片機、智能檢測、智能鐳射等眾多行業領域。雙翌視覺系統最高生產精度可達um級別，圖像處理精準、速度快，將智能自動化制造行業的生產水平提升到一個更高的層次，改進了以往落后的生產流程，得到廣大用戶的認可與肯定。隨著智能自動化生產的普及與發展，雙翌將為廣大生產行業帶來更全面、更精細、更智能化的技術及服務。