一、光學(xué)鏡頭是什么意思

光學(xué)鏡頭一般稱(chēng)為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡(jiǎn)稱(chēng)鏡頭，其功能就是光學(xué)成像。光學(xué)鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中必不可少的部件，直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣，影響算法的實(shí)現(xiàn)和效果。光學(xué)鏡頭從焦距上可分為短焦鏡頭、中焦鏡頭，長(zhǎng)焦鏡頭；從視場(chǎng)大小分有廣角、標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)攝鏡頭；結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭，手動(dòng)光圈定焦鏡頭，自動(dòng)光圈定焦鏡頭，手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)變焦鏡頭，自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭，電動(dòng)三可變（光圈、焦距、聚焦均可變）鏡頭等。

二、光學(xué)鏡頭上的參數(shù)含義

1、焦距（FocalLength）

光學(xué)鏡頭焦距的參數(shù)用mm（毫米）來(lái)劃分的，常規(guī)的有6mm，8mm，12mm，16mm，25mm，35mm，50mm，75mm。一般6mm鏡頭在15m以?xún)?nèi)，8mm鏡頭在20m以?xún)?nèi)，視角約50度，12mm在30-40m以?xún)?nèi)，約30度，16mm在40-60以?xún)?nèi)。

較常見(jiàn)普通相機(jī)有8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，還有長(zhǎng)達(dá)2500mm超長(zhǎng)焦望遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭根據(jù)其焦距的長(zhǎng)短，也即拍攝時(shí)的視角，可分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、和長(zhǎng)焦距鏡頭等。根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類(lèi)。

2、光圈（Iris）

光圈用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量，每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值，例如：8mm/F1.4代表最大孔徑D為5.7mm，F(xiàn)值越小，光圈越大，F(xiàn)值越大，光圈越小。最佳光圈一般在f/4-f/8。

3、景深（Depth of Field，DOF）

景深是指在被攝物體聚焦清楚后，在物體前后一定距離內(nèi)，其影像仍然清晰的范圍。景深隨鏡頭的光圈值、焦距、拍攝距離而變化，光圈越大，景深越?。\），光圈越小，景深越大（深）。焦距越長(zhǎng)，景深越小，焦距越短，景深越大。距離拍攝物體越近時(shí)，景深越小，拍攝距離約遠(yuǎn)，景深越大。

4、接口（Mount）

相機(jī)與鏡頭的連接方式，常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75。其中，c與cs接口的主要區(qū)別在于鏡頭與攝像機(jī)接觸面至鏡頭焦平面的距離不同，c型接口距離為17.5mm，cs型接口距離為12.5mm。C型鏡頭與C型攝像機(jī)，CS型鏡頭與CS型攝像機(jī)可以配合使用，C型鏡頭搭配CS型搭配使用增加一個(gè)5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)就可以啦。

5、對(duì)應(yīng)最大CCD尺寸（SensorSize）

鏡頭成像直徑可覆蓋最大CCD芯片尺寸（傳感器尺寸，一英寸=25.4mm），主要有：1/2″（eg：應(yīng)該是1/2英寸，靶面高度應(yīng)該是6.4，具體計(jì)算有待查詢(xún)）、2/3″、1″和1″以上。

6、分辨率（Resolution）

分辨率代表鏡頭記錄物體細(xì)節(jié)的能力，以每毫米能夠分辨黑白對(duì)線(xiàn)的數(shù)量為計(jì)量單位，“線(xiàn)對(duì)/毫米（lp/mm）”，分辨率越高的成像越清晰。我們常說(shuō)的顯示分辨率是屏幕圖像的精密度，指圖形所能顯示像素有多少。

7、工作距離（Workingdistance，WD）

鏡頭第一個(gè)工作面到被測(cè)物體距離。

8、視野范圍（Field of View，F(xiàn)OV）

相機(jī)實(shí)際拍攝到的區(qū)域尺寸。

9、光學(xué)放大倍數(shù)（Magnification，b）

CCD/FOV，即芯片尺寸除以視野范圍。

10、數(shù)值孔徑（Numerical Aperture，NA）

數(shù)值孔徑等于由物體與物鏡間媒質(zhì)的折射率n與物鏡孔徑角的一半（a2）的正弦值的乘積，計(jì)算公式為N.A=n*sina/2。數(shù)值孔徑與其它光學(xué)參數(shù)有著密切的關(guān)系，它與分辨率成正比，與放大率成正比。也就是說(shuō)數(shù)值孔徑，直接決定了鏡頭分辨率，數(shù)值孔徑越大，分辨率越高，否則反之。

11、后背焦（Flangedistance）

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，后倍焦是相機(jī)的一個(gè)參數(shù)，指相機(jī)接口平面到芯片的距離。但在線(xiàn)掃描鏡頭或者大面陣相機(jī)的鏡頭選型時(shí)，后倍焦是一個(gè)非常重要的參數(shù)，因?yàn)樗苯佑绊戠R頭的配置。不同廠家的相機(jī)，哪怕接口一樣也可能有不同的后倍焦。

三、光學(xué)鏡頭如何選型

選擇光學(xué)鏡頭品牌產(chǎn)品時(shí)，要注意：

1、C接口還是CS接口，C接口的接口距離是17.5mm，CS接口的接口距離是12.5mm，用錯(cuò)了就不能合焦。

2、要根據(jù)感光器件的大小來(lái)選擇鏡頭，是2/3寸感光芯片的要選擇對(duì)應(yīng)成像圈的鏡頭，如果選擇了1/3"或1/2“的，會(huì)出現(xiàn)很大的暗角。

3、選擇焦距，即選擇視野范圍比觀測(cè)范圍稍大一點(diǎn)的鏡頭。

4、景深與光環(huán)境的配合，光線(xiàn)充足，配備光源照射的地方可以選用小光圈，加大景深，提高拍攝清晰度。光線(xiàn)不足的地方需要稍大一點(diǎn)的光圈或采用高感光度的感光芯片。