在一套完整的工业视觉系统中，我们往往对工业相机的关注会比较多。但是作为一个行家来说，我们知道，工业镜头对视觉系统的成像质量同样起着关键性的作用。那么今天，激埃特小编就和大家说说关于工业镜头的那些事。
首先我们来了解一下工业镜头的基本概念或参数都有哪些？
- 视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围)：指观测物体的可视范围，也就是充满相机采集芯片的物体部分。
- 工作距离(Working Distance,即WD)：指从镜头前部到受检验物体的距离。即清晰成像的表面距离。
- 分辨率：图像系统可以测到的受检验物体上的最小可分辨特征尺寸。需要注意的是，镜头分辨率与相机分辨率保持一致对检测系统是十分重要的。
- 景深 (Depth of view，即DOF)：物体离最佳焦点较近或较远时，镜头保持所需分辨率的能力。
- 像面尺寸：可适应的相机靶面大小，在选择时需注意镜头的像面尺寸须大于相机芯片尺寸，否则成像的边缘会有遮挡。
- 焦距（f）：光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是相机中，从镜片中心到CCD等成像平面的距离。
- 解析度：一组物镜所能见到2点的最小间隔 。
- 解像力：1mm中间可以看到黑白线的条数，单位（lp）/mm
- MTF（Modulation Transfer Function）：成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。
- 失真（distortion）：衡量镜头性能的指标之一，又称畸变，指被摄物平面内的主轴外直线，经光学系统成像后变为曲线，则此光学系统的成像误差称为畸变。畸变像差只影响影像的几何形状，而不影响影像的清晰度。
- 光圈与F值：光圈是一个用来控制镜头通光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用F值，如f1，f4，f2，f2.8 等。
接下来，激埃特光电小编带您来看看在其他条件相同的情况下，工业镜头各参数间相互影响关系。
焦距大小的影响情况：焦距越小，景深越大；焦距越小，畸变越大；焦距越小，渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。
光圈大小的影响情况：光圈越大，图像亮度越高，景深越小，分辨率越高。
像场中央与边缘： 一般像场中心较边缘分辨率高；像场中心较边缘光场照度高。
工业镜头的分类方式：
• 按焦距划分：定焦和变焦
• 按光圈划分：固定光圈和可变光圈
• 按接口划分：C接口、CS接口、F接口等
• 按倍数划分：定倍镜头、连续变倍镜头
• 按用途划分：FA镜头，远心镜头和工业显微镜等
工业镜头的选型要点：
• 视野范围、焦距及工作距离：在选择镜头时，我们除了靠本身可计算出的视场角大小外，还可以根据工作距离、视野范围和相机的靶面大小确定镜头的焦距，通常选择比被测物体视野稍大一点的镜头，有利于运动控制。
• 光学放大倍数：缩放比例PMAG=感光芯片尺寸 (mm) / 视场 (mm)
缩放比例、感光芯片尺寸和视场的关系示意图
• 接口类型：镜头的接口类型取决于相机，只要保持接口一致即可。
• 景深要求：对于对景深有要求的项目，尽可能使用小的光圈；在选择放大倍率的镜头时，在项目许可下尽可能选用低倍率镜头；如果项目要求比较苛刻时，倾向选择高景深的尖端镜头，例如维视图像BT系列双远心镜头。
• 芯片大小和相机接口：例如2/3”镜头支持最大的工业相机靶面为2/3”,在匹配2/3”以上的工业相机时，成像会受很大影响。
• 可安装空间：在方案可选择情况下，让客户更改设备尺寸是不现实的，所以在对安装空间有限制的项目中，镜头的尺寸大小也是选型时需要注意的。
• 注意与光源的配合，选配合适的镜头 。
其他相关配件介绍：
• 接圈：简单的近摄物镜是在镜头和CCD相机之间加入一个接圈，由此CCD的敏感面可以位于镜头的像方焦面的外面一段距离，从而可以摄取到较近距离目标的像，但它受到图像清晰度的限制。
• 近摄透镜：在摄像物镜前端拧上一个近摄透镜，可以摄取到更近距离目标的像。采用近摄镜后，目标像的畸变增大了，所以近摄透镜的屈光率不能太大，使原工作距离的缩短量一般不超过20％。
• 远摄物镜：与近摄物镜相反，为了对远距离目标摄取到清晰图像，要采用远摄物镜。这种物镜是一长焦距物镜。远摄物镜可以是折射系统、反射系统或折反射系统。反射式远摄物镜常采用卡塞格林式远摄物镜，折反式远摄物镜由于采用前部校正透镜，其成像质量更加良好。
• 远心物镜：采用远心物镜中的像方远心物镜可以消除物距变化带来的测量误差，而物方远心物镜则可以消除CCD位置不准带来的测量误差。
• 远距物镜：一种焦距很长而镜筒较短的物镜，从物镜前表面到像平面的距离小于焦距，这对于长焦距物镜来说，有利于缩短物镜的轴向尺寸。
• 反远距物镜：一种焦距较短而后截距很长的物镜，在物镜和CCD之间可以加入分光镜，以实现取景等作用。
• 畸变物镜：畸变物镜能够在它的像中预先引入规定的畸变。当物镜存在很大的负畸变时，实际上能够拍摄角视场超过180°的物空间。这种物镜用于宇航研究、气像测量中。
