鏡頭分類
鏡頭有多種分類方法：
按功能分類：定焦鏡頭、變焦(倍)鏡頭、定光圈鏡頭；
按用途分類：遠(yuǎn)心鏡頭、FA鏡頭、線掃鏡頭、微距鏡頭(或者顯微鏡頭)；
按視角分類：普通鏡頭、廣角鏡頭、遠(yuǎn)攝鏡頭；
按焦距分類：短焦距鏡頭、中焦距鏡頭、長焦距鏡頭。

工業(yè)應(yīng)用中，最常用的鏡頭為定焦鏡頭和遠(yuǎn)心鏡頭。定焦鏡頭指固定焦距的鏡頭；遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric)主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計(jì)的鏡頭，它在一定的工作距離范圍內(nèi)，所得圖像的放大倍率不隨工作距離的變化而變化，即被測物在不同工作距離下，所成像的大小相同，因此普遍應(yīng)用在高精度測量的場合中。一般可分為以下幾類：

物方遠(yuǎn)心鏡頭：物方主光線平行于光軸，即主光線的會聚中心位于物方無限遠(yuǎn)，能夠消除物方因調(diào)焦不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的讀數(shù)誤差。(圖1)

像方遠(yuǎn)心鏡頭：像方主光線平行于光軸，即主光線的會聚中心位于像方無限遠(yuǎn)，能夠有效消除因像方調(diào)焦不準(zhǔn)而導(dǎo)致的測量誤差。(圖2)

常規(guī)的表面缺陷檢測、有無判斷等對系統(tǒng)精度要求不高時，可以選用普通鏡頭。對于精密測量的應(yīng)用需求則考慮選擇遠(yuǎn)心鏡頭，因?yàn)槠胀ㄧR頭成像時，由于不同工作距離造成放大倍率不一致而造成視差，即產(chǎn)生近大遠(yuǎn)小的效果，從而影響測量精度。遠(yuǎn)心鏡頭能確保檢測目標(biāo)在一定范圍內(nèi)放大倍率一致，克服視差，從而提高測量精度。下圖為普通鏡頭與遠(yuǎn)心鏡頭效果對比：

鏡頭選型
1、選型思路
在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，鏡頭的主要作用是將工件成像至相機(jī)傳感器芯片上，因此鏡頭的選型將直接影響到機(jī)器視覺系統(tǒng)的整體性能。一般可以通過以下方式合理地選擇鏡頭：

2、注意要點(diǎn)
a.對焦環(huán)與光學(xué)接口
調(diào)節(jié)鏡片組的相對位置或光學(xué)系統(tǒng)的后焦距使成像清晰的結(jié)構(gòu)部件稱為對焦環(huán)(或調(diào)焦環(huán))。下圖為對焦環(huán)不同狀態(tài)下的成像效果：

b.最大兼容相機(jī)芯片尺寸
最大兼容相機(jī)芯片尺寸指鏡頭能支持的最大清晰成像的范圍。在實(shí)際選擇相機(jī)和鏡頭時，要注意所選擇鏡頭的最大兼容芯片尺寸要大于或等于所選擇的相機(jī)芯片的尺寸。
以下為常用鏡頭及相機(jī)芯片的兼容性說明

3、選型過程
a.首先確定應(yīng)用需求(視野、精度、安裝高度等)。
b.根據(jù)應(yīng)用需求計(jì)算關(guān)鍵的光學(xué)性能參數(shù)。例如，由視野范圍、相機(jī)芯片尺寸以及工作距離，計(jì)算焦距：視場（水平方向）/芯片（水平方向）≈工作距離/焦距
c.分辨率匹配：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意鏡頭的分辨率不低于相機(jī)的分辨率。
d.景深要求：對景深有要求的項(xiàng)目，盡可能使用小光圈；由于景深影響因素較多以及判定標(biāo)準(zhǔn)較為主觀，具體的景深計(jì)算需要結(jié)合實(shí)際使用條件。
e.注意與光源的配合，選配合適的鏡頭。
f.注意考慮使用環(huán)境的可安裝空間。
案例：
使用需求：視野為180mm×135mm，相機(jī)芯片為1″(芯片尺寸12.8mm×9.6mm)，像元尺寸為3.5μm，相機(jī)接口為C型接口，工作距離小于800mm。
(1)根據(jù)焦距公式計(jì)算，可得：f′=工作距離÷(水平視場÷芯片)=800÷(180÷12.8)=56.89mm。
(2)選擇最接近的焦距，f′取50mm，根據(jù)確定的焦距，計(jì)算新的工作距離，可得：新的工作距離≈(水平視場÷芯片)×焦距=(180÷12.8)×50=703.125mm，新的工作距離＜800mm，因此所選定的焦距可行。
(3)像素匹配：像素=12.8÷(3.5×10-3)×9.6÷(3.5×10-3)=1.00×107 ，建議選擇高清晰1000萬像素級定焦鏡頭。
(4)確定接口為C接口。
(5)綜上所述，可選擇OPT Machine Vision的OPT-C5024-10M。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的镜头分类与选型的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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