机器视觉镜头的机械参数分析方法(镜头视野计算公式)

机器视觉镜头的机械参数分析

机器视觉在自动化的应用，主要目标是通过图像处理技术获得定位目标的几何关系（尺寸、面积、位姿等）、逻辑关系（有无）等信息，并把这些信息传递给机器人或执行机构的控制系统，进行下一步操作。

对于许多机器视觉小白来说，进入机器视觉这个坑后，学习掌握基础知识，然后慢慢的开始干实际的项目。选择相机、光源之后，马上要考虑的就是镜头的选择。好镜头都比较贵，尤其是刚入门做项目，抓心挠肝买新追求更高的画面质量，追求更大的景深距离，追求更广阔的视野范围。而忽略视觉应用中镜头的机械参数是否是合适的，导致后续搭建视觉系统时产生各种不合理的问题。

镜头一般都由光学系统和机械装置两部分组成，光学系统由若干透镜（或反射镜）组成，以构成正确的物像关系，保证获得正确、清晰的影像，它是镜头的核心。而机械装置包括固定光学元件的零件（如透镜座、光圈等）、镜头调节机构（如光圈调节环、调焦环等）、连接机构（比如C、CS接口）等。此外，也有些镜头上具有自动调光圈、自动调焦或感测光强度的电子机构。

对于镜头有关的光学参数我们可以将焦距f、光圈系数（相对孔径）、像方视场以及像差（比如畸变）看作镜头的内部参数。通常用户搭建视觉系统最关心的参数，主要包括视场（FOV）、分辨率（Resolution）、工作距离（WD）和景深（DOF）。

机器视觉行业内通常将镜头分定倍镜头、变焦镜头、远心镜头、高精度或百万像素镜头等。当然，这些分类并没有严格的划分界线。而每款镜头都有固定的机械参数，主要包括镜头的安装尺寸、螺丝孔径、接口尺寸、重量、工作距离、直径、长度等。

特殊情况下，视觉应用对相机与镜头的安装尺寸有限制，因此不可能选择大尺寸的镜头，也可能不可以随意选择小尺寸的镜头。因此选择镜头时，某些机械参数对象在一些情况下也是需要考虑的。

螺丝孔径：

主要是指一些镜头的光圈、对焦有固定螺丝，一般来说，这些螺丝是M1的。平时比较难买，都是镜头配的，如果丢了，又想要锁定光圈对焦等，比较难找这些螺丝。

镜头的接口：

作为一个非常重要的参数，决定了其能适用于何种接口的相机。因此选型时一定要注意。

安装尺寸：

一般的镜头都是靠接口连接相机起固定作用。但是有一些大的镜头，其体积重量非常大，因此在镜头壳体上也会有安装孔径。这时就必须要保证其安装孔位与底板、与相机安装孔位等在同一平面上。

在部分高速运动的视觉系统中，如果镜头的重量太重，会产生很大的物理惯性。在采集图片时，就产生拖影，图像变得模糊。因此同样的情况下，使用远心镜，比变焦镜头要稳定，图像质量也更佳。

当安装相机时，如果底板较大，就会对镜头造成安装限制。所以直径不能太大，不然就会对安装造成干涉。

镜头工作的时候，实际工作距离是固定的，但是有些镜头的工作距离是不能改变的，如远心镜头、显微镜等。一般远心镜头的工作距离为40mm、65mm、110mm等，如果与标准的工作距离不相等，则无法清晰的成像。从经验来看，当镜头的长度越长时，运动时产生的惯性就越大，静态工作时，其振动能力也越弱。

温馨提示：通过以上关于机器视觉镜头的机械参数分析内容介绍后，相信大家有新的了解，更希望可以对你有所帮助。