如何为光学成像选择合适的镜头？

在机器视觉系统中，选择合适的相机和镜头是基础，如此才能获得较好的图片质量，得到相对准确的检测结果。

由于受到日常生活中普通民用照相机的影响，很多刚进入机器视觉行业的朋友有时还会弄混淆，认为拍照只需一个相机即可搞定。其实，我们生活中常接触的照相机，是把传感器和镜片集成在了一起。镜片负责物体光学成像，传感器负责把光学影像转换成电子数据。而在工业领域，传感器和镜片是分开的两个事物，即工业相机和镜头。虽然分离，但它们所担当的责任是不变的，镜头负责物体光学成像，传感器（工业相机）负责把光学信号转换成电子信号。

在明确了工业相机和镜头是两个分开的事物的基础上，再谈选型，想要得到被测物的图片，工业相机和镜头，两者必不可少。也就是要选择相机，也要选择镜头。

根据要拍摄物的视野，检测（测量）精度，生产节拍等等诸多因素，首先选择合适的相机（具体可咨询相机厂商）。

在定好了相机以后，选择镜头。选择镜头步骤其实很简单：

1. 根据应用选择是远心镜头还是非远心镜头；

通常一般的检测类或者平面内的尺寸测量类应用选择非远心镜头；而尺寸测量，尤其是非平面内的尺寸测量，一定要选择远心镜头。 

2. 选择放大倍率（在选型助理里输入相机芯片及视野要求）；

根据已经选好的相机和要求的视野，计算所需镜头的放大倍率。例如，所选的相机芯片尺寸是8.8*6.6mm，而所需的视野对应芯片长边200mm，对应短边165mm，那么计算倍率，如果按照长边计算8.8/200=0.044，镜头倍率0.44x即可，此时短边视野为6.6/0.044=150mm，并没有达到要求的短边视野是165mm，说明此应用镜头倍率需要按照芯片短边计算，即6.6/165=0.04，这样长边视野变成8.8/0.04=220mm。实际使用镜头0.04x，视野220*165mm，显然并不完全跟要求的200*165一致，但是没有办法，实际视野长短边的比例是相机芯片尺寸比例决定的。

3. 判断镜头和相机是否匹配。

选完了放大倍率，此时可能会有多个都能达到此倍率的镜头可选，那么如何在这些镜头中挑选最合适的那个呢？这就需要考虑镜头和相机分辨率匹配的问题。

至此，我们可以说在光学成像上选择了一只合适的镜头，但是通常还有一些机械上的考量，通常就是受安装空间的影响，对镜头尺寸、工作距离的要求。再次提醒大家，光学成像一定要考虑在机械设计之前，不然为了机械空间的限制牺牲成像的质量就得不偿失了。

来源：茉丽特