如何計算工業鏡頭范圍

A. 挑選工業鏡頭的需要知道參數要素有哪些

1、合適的解析度
根據目標的要求精度，反推出相機的像素精度。相機單方向解析度=單方向視野范圍除以理論精度。
例如對於視野大小為10*10mm的場合，要求精度為0.02mm/pixel,則當方向上解析度=10/0.02=500.然而考慮到相機邊緣視野的畸變以及系統的穩定性要求，一般不會只用一個像素單位對應一個測量精度值，一般選擇倍數為4或者更高，這樣相機單方向解析度為2000，相機的解析度=2000*2000=400萬，所以選用500萬像素的相機即可滿足。
2. 足夠的相機幀率
當被測物體有運動要求時，要選擇幀數較高的工業相機，一般來說解析度越高，幀數越低。
3. 合適的鏡頭
選擇的鏡頭的支持CCD尺寸要大於等於相機CCD感測器晶元的尺寸，另外安裝座是C、CS或F型介面也要匹配，同時考慮鏡頭的工作距離，是否留有足夠空間等。
選擇工業鏡頭可以了解燦銳科技，經過長期的集累，燦銳科技已經形成完整的產品體系，以滿足客戶對不同視場、不同精度的需求；針對市場對大視場高精度的測量需求，燦銳光學所生產的遠心鏡頭經過不斷的升級和改良，測量精度較老一代產品有本質的提高，使測量精度達到微米量級；

B. 工業鏡頭的選型公式怎麼計算

F=2.8mm鏡頭，拍攝距離為1~4米，拍攝角度為115°

F=3.6mm拍攝距離為2~6米拍攝角度93°

F=6mm 拍攝距離為3~15米 拍攝角度為53°

F=8mm 拍攝距離為4~20米 拍攝角度為40°

F=12mm拍攝距離為5~25米 拍攝角度為25°

F=16mm拍攝距離為5~30米 拍攝角度為20°

F=25mm拍攝距離為20~80米拍攝角度為15°

C. 如何選擇工業相機、工業鏡頭

由於工業相機的類別多種多樣，不同行業的應用，用戶應該選擇最適合自己的產品。在選購合適的工業相機時，需要從以下幾方面著手選購：
第一、先明確需求，要先確定檢測產品的精度要求，要確定相機要看的視野大小，要確定檢測物體的速度，同時確定是動態檢測還是靜態檢測。
第二、確定硬體類型，硬體的相關參數會影響其性能，因此在確定硬體類型前要先確定其相關參數，包括以下幾點：
1、相面像素大小的確定；
目前市面上的軟體精度一般是沒有誤差的，也就是通常所說的亞像素，但雖軟體沒有誤差，但硬體的誤差是不可避免的，所以現在市場上的機器視覺系統一般都保證在誤差為一個像素，所以要通過如下計算公式：精度=視野（長或寬）÷相機像素（長或寬）
2、相機傳輸方式的確定，針對目前市面上的相機傳輸方式及其應用的優缺點如下所述：
1）模擬相機（PCI採集卡），對速度要求不高可選擇。
2）USB介面相機，系統只用到單個相機的可先擇，要求高速的時候可先擇。
3）1394介面相機，系統用到多個相機的時候可先擇，要求高速的時候可先擇。
3、相機的觸發方式的選擇；
1）連續採集模式：對靜態檢測可選擇，產品連續運動不能給觸發信號的可選擇；
2）軟體觸發模式：對動態檢測可選擇，產品連續運動能給觸發信號的可選擇；3）硬體觸發模式：對高速動態檢測可選擇，產品連續高速運動能給觸發信號的可選擇。
工業鏡頭產品中，燦銳光學的產品就不錯，他們家的遠心鏡頭、定位鏡頭，顯微鏡頭這些產品研發生產技術已經很成熟了，標准產品適配市面上絕大多數工業相機，還可以根據客戶需求定製開發，有強大的技術團隊，十年的行業沉澱，可以考慮他們家！

D. 工業鏡頭視場范圍是如何計算出來的

MVOTEM精密光學教你怎麼計算工業鏡頭視場范圍：
視場的大小=(CCD格式大小)/(光學放大倍率)
例如:光學放大倍率＝0.8X，CCD1/2〃(長4.8mm×寬6.4mm)
視場大小:長＝4.8/0.8＝6(mm)寬＝6.4/0.8＝8(mm)

E. 工業鏡頭的像素是怎麼定義的

工業鏡頭中的百萬像素，二百萬像素和五百萬像素同樣是指工業鏡頭的空間解析度，因為工業鏡頭必須配合工業相機使用，為了方便記憶鏡頭與工業相機的匹配關系，人們常採用對應工業相機的解析度命名工業鏡頭。這種命名方式其實並不科學，同時給新接觸視覺系統的人帶來了很多誤解，經常會機械的套用百萬像素解析度工業相機對應百萬像素工業鏡頭，二百萬像素解析度工業相機對應二百萬像素工業鏡頭，而五百萬像素解析度工業相機則對應五百萬像素工業鏡頭。
其實工業鏡頭與工業相機對應的並不是工業相機自身的像素解析度（像素數），而是各自的極限空間解析度。按目前公開的性能指標來說，百萬像素工業鏡頭對應的極限空間解析度是90線對/mm，二百萬像素工業鏡頭對應的空間解析度是110線對/mm，五百萬像素工業鏡頭對應的空間解析度是160線對/mm，因此百萬像素工業鏡頭配合相機的極限空間解析度必須低於90線對/mm，二百萬像素工業鏡頭和五百萬像素工業鏡頭配合相機的原理也相同，而決定相機極限空間解析度的並不是工業相機自身的像素解析度，而是工業相機的單個像元尺寸大小。
更多信息可咨詢燦銳科技進行了解，燦銳科技中國國內第一家研發、生產遠心鏡頭的企業，在行業內有著絕對的領先和領導地位；燦銳是目前為數不多有著最完善產業鏈配套的工業鏡頭企業。燦銳科技旨在創造、開發、生產和在世界范圍內營銷高質量的機器視覺組件和方案產品，並藉此幫助各行業客戶提高生產效率，降低生產成本，改善產品質量。

F. 怎麼計算工業鏡頭放大倍率呢

放大倍率指的是通過鏡頭的調整能夠改變拍攝對象原本成像面積的大小。雖然叫做放大倍慮，但是有的鏡頭則可能起到縮小的作用。
慕藤光光學告訴您工業鏡頭光學放大倍率的計算方式：
光學放大倍率=CCD相機元素尺寸/視場實際尺寸 =CCD（V）或（H）尺寸/視場（V）或（H）尺寸
例如：CCD2/3″（長8.8mm×6.6mm），視場范圍（長64mm×48mm）
光學放大倍率=8.8/64=6.6/48=0.1375
附：常見的工業相機感測器尺寸大小1/4″：3.2mm×2.4mm；1/3″：4.8mm×3.6mm；1/2″：6.4mm×4.8mm；2/3″：8.8mm×6.6mm；1″：12.8mm×9.6mm

G. 單反鏡頭說的視角范圍是怎麼算的

水平50度是指從中間左右各25度。

視角的范圍計算是通過焦距和法蘭距等等這些鏡頭的物理參數計算出來的。

攝像機焦距與視角的簡便計算

焦距/距離=圖寬/物寬=圖高/物高

CCD 圖寬 圖高

1/3英寸 4.8 3.6

1/4英寸 3.6 2.4

視角=2*arctan(物寬/2/距離)*180/π

一般情況下不會再去使用公式計算，畢竟這個參數正常情況下，並非需要如此精確的數值，只需要知道一個大致的范圍就好。甚至於只要使用鏡頭直接查看，構圖即可。

可以通過下圖作為參考

(7)如何計算工業鏡頭范圍擴展閱讀

單反鏡頭的使用技巧

使用三腳架

三腳架笨拙不便，但它對於提高鏡頭成像銳度的作用是巨大的，並且鏡頭焦距越長，你就越需要三腳架。即使在「安全」快門速度下，比如50mm標頭使用 1/125秒，許多攝影師發現，使用三腳架與手持拍攝的照片相比，畫面中的邊緣線條更加清晰。

另外，使用三腳架迫使你無法匆忙也有好處：由於用更多的時間考慮，照片通常會更好。雖然這是令照片完美的忠告，但不可否認有些時候確實需要快速靈活的手持拍攝才能得到更好的照片。當然有些攝影者使用三腳架過度，但更多更多的人用得太少了！

只有你使用了三腳架，你才可能注意到下面兩種技術帶來的好處，那就是選擇最佳光圈和最佳快門速度。

使用最佳光圈

對於任何鏡頭，選擇成像最銳利的光圈，有兩條經驗。一是從最大光圈收縮兩檔，另一條是將光圈收縮到盡量小。兩者都是有用的經驗，但都不是完全精確。

「收縮兩檔」的建議主要是用於早期最大光圈為f/3.5到f/4.5的大部分鏡頭，這樣收縮兩檔後為f/8左右。對於第二條盡量收縮光圈，對於早期的大幅相機可以使用，因為衍射限制的解析度不成問題；但對於35毫米相機，收縮光圈的程度是有限制的。

更簡單的經驗是，對於35毫米相機的絕大多數鏡頭，在f/8光圈將達到最佳表現，也就是接近或達到衍射限制解析度。在f/5.6，表現應該也很好，與 f/8時接近，但在f/4應該可以看到像質下降，除了一些頂級鏡頭。

另一方面，在f/11應該和f/8幾乎沒有區別，在f/16的成像只有在最嚴格的條件下才能發覺區別。然而你應該慎用f/22或更小的光圈。

與此原則相背的是廉價變焦鏡頭和廉價超廣角鏡頭，它們的像質可能會隨著光圈的縮小不斷提高，直到最小光圈為止。

使用最佳快門速度

一些研究顯示，最常使用的快門速度，即1/30、1/60和1/125秒，對於一些單反相機來說將產生最差的銳度。對於1/250秒或更短的快門速度將能最大程度減輕反光鏡和快門振動的說法，還有爭論，不過對於1/15秒或更長的快門，這些振動已經結束，曝光期間大部分時間是無振動的。

如果這些都是真的（證據還很模糊），不同型號機身的情況可能有很大不同，並且如果相機有反光鏡鎖，對此也一定有影響。根據我們的自身經驗，當然無法證明或反駁它。另一方面，應該知道的是，有些人推斷它的影響相當大。

仔細對焦

這乍看起來不太像個忠告。不過如果你發現用同一個鏡頭對焦會有多大的不同，你就可能會感到吃驚了。做一個簡單的試驗。手持相機朝一個物體對焦，將鏡頭調到最近對焦，再向該物體對焦，對好後用鉛筆在鏡頭的距離標尺上做一個標記。重復多次，直到你厭煩了。

換一個鏡頭，再做同樣的試驗。根據鏡頭、機身、調焦屏和你的視力，對焦的不同可能會很大。很多時候，這些失誤被景深掩蓋了，縮小光圈使得錯誤沒那麼嚴重。如果使用最大光圈，對焦失誤可能已經超過景深的范圍。

為了減小對焦失誤，應考慮使用較明亮的對焦屏，考慮使用屈光度糾正目鏡，對於很嚴格的情況，使用三腳架時，應考慮使用取景放大器，它可以使對焦更精確。

除了自動對焦無法聚焦的那些情況外，這可能是關於自動對焦的最激烈的爭論所在。

使用較細的膠片

雖然不同廠商生產的同樣速度的膠卷有所不同，但不可否認的是，通常慢速膠片比高速膠片要銳利（細膩，顆粒小）。

對於彩色反轉片，Kodachrome 25是當時最細膩的，但50和100度的也很銳利，區別不大。

更需要注意的是膠片的色調（味道）。選擇一種你喜歡的，因為不同品牌的有很大不同。我們最多使用的Fuji 50和反差稍小一點的Fuji 100，後者更適於人像。超過100度的膠片顆粒增加，反差和色彩飽和度減小。

對於彩色負片，ISO25和50的膠片與ISO100的在銳度上有很大不同，ISO200的差別就更明顯。ISO400和更高速的膠片上將能看到真正的顆粒。對於8x10英寸或更大的照片，需要慢速膠片（低於100）。

當然負片的擴印過程也影響最終的銳度。除非你自己擴印，不然最好去尋找一家好的擴印店，重要的是要記住，有時價格和質量並不象你想像的那樣有著緊密的關系。

在當時的黑白膠卷中，Ilford推出不久的Delta 100被認為是最好的，甚至可以和它同門的Pan F Plus (ISO 50)以及Kodak Technical Pan相媲美。實際上，Delta 400和XP-2(ISO 400)已經很好，以至於鏡頭的解析度成為了限制因素。

參考資料來源網路-單反鏡頭

參考資料來源網路-鏡頭焦距

H. 影響工業相機拍攝范圍的因素有哪些是鏡頭角度還是感測器尺寸

假設感測器尺寸為a*b，對角線長為c=sqrt（a*a+b*b），工業相機鏡頭焦距為f，那麼以對角線作為計算視場的標准，則全視場大小=2*arctan(0.5*c/f)（其中arctan是反正切函數）。
所以，焦距f和感測器尺寸共同決定了拍攝視場范圍。
要想增大工業相機拍攝范圍，減小鏡頭焦距f或者採用大面陣感測器！

I. 工業鏡頭

工業鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡稱鏡頭，其作用就是光學成像。鏡頭是機器視覺系統中的重要組件，對成像質量有著關鍵性的作用，它對成像質量的幾個最主要指標都有影響，包括：解析度、對比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多，而且質量差異也非常大，但一般用戶在進行系統設計時往往對鏡頭的選擇重視不夠，導致不能得到理想的圖像，甚至導致系統開發失敗。

工業鏡頭基本參數
001、視野(FOV)

00圖像採集設備所能夠覆蓋的范圍，它可以是在監視器上可以見到的范圍，也可以使設備所輸出的數字圖像所能覆蓋的最大范圍。

002、最大/最小工作距離(Work Distance)

00從物鏡到被檢測物體的距離的范圍，小於最小工作距離大於最大工作距離系統均不能正確成像。

003、景深(Depth Of Field)

00在某個調焦位置上，景深內的物體都可以清晰成像。

004、畸變

00幾何畸變指的是由於鏡頭方面的原因導致的圖像范圍內不同位置上的放大率存在的差異。幾何畸變主要包括徑向畸變和切向畸變。如枕形或桶形失真。

005、鏡頭介面

00(1)C-MOUNT鏡頭的標准介面之一，鏡頭的介面螺紋參數：

00公稱直徑：1

00螺距：32牙

00(2)CS-Mount是C-Mount的一個變種，區別僅僅在於鏡頭定位面到圖像感測器光敏面的距離的不同，C-Mount是17。5mm，CS-Mount是12。5mm。

00(3)C/CS能夠匹配的最大的圖像感測器的尺寸不超過1"。

006、成像面

00可以在鏡頭的像面上清晰成像的物方平面

007、光圈和F值

00光圈是一個用來控制鏡頭通光量裝置，它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用F值，如f1。4，f2，f2。8etc。

008、焦距

00焦距是像方主面到像方焦點的距離。如16mm，25mm

工業鏡頭的視角、焦距
00焦距的大小決定著視場角的大小，焦距數值小，視場角大，所觀察的范圍也大，但距離遠的物體分辨不很清楚；焦距數值大，視場角小，觀察范圍小，只要焦距 選擇合適，即便距離很遠的物體也可以看得清清楚楚。由於焦距和視場角是一一對應的，一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角，所以在選擇鏡頭焦距時，應該 充分考慮是觀測細節重要，還是有一個大的觀測范圍重要，如果要看細節，就選擇長焦距鏡頭；如果看近距離大場面，就選擇小焦距的廣角鏡頭。

001．焦距的計算:

00鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下:

00f＝wL／W

00f:鏡頭焦距

00w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)

00W:被攝物體寬度

00L:被攝物體至鏡頭的距離

00高度可以類比。

002．視場角的計算:

00tg（ ωH/2）＝h/2f = W/L tg（ ωV /2）＝v /2f = H/L

00ωH:水平視場角

00ωV:垂直視場角

00f:鏡頭的焦距

00h:攝像機靶面的水平寬度

00v:攝像機靶面的垂直高度

00W:最大可見物體寬度的一半

00H:最大可見物體高度的一半

00L:被攝物體至鏡頭的距離

00垂直視角可以類比。

工業鏡頭的安裝尺寸和介面
00所有的攝象機鏡頭均是螺紋口的，CCD攝象機的鏡頭安裝有兩種工業標准，即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。

00C安裝座:從鏡頭安裝基準面到焦點的距離是17．526mm。

00C S安裝座:特種C安裝，此時應將攝象機前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準面到焦點的距離是12．5mm。如果要將一個C安裝座鏡頭安裝到一個C S安裝座攝象機上時，則需要加裝一個5mm厚的接圈。

00鏡頭的尺寸

00以攝象機鏡頭尺寸分鏡頭可以分為1英寸、2／3英寸、1／2英寸、1／3英寸、1／4英寸、1／5英寸等規格，下面是一個簡單的晶元尺寸規格表:

00攝像機鏡頭規格應視攝象機的C C D尺寸而定，兩者應相對應。大概:

00★ 攝像機的C C D靶面大小為1／2英寸時，鏡頭應選1／2英寸。

00★ 攝像機的C CD靶面大小為1／3英寸時，鏡頭應選1／3英寸。

00★ 攝像機的C C D靶面大小為1／4英寸時，鏡頭應選1／4英寸。

00如果鏡頭尺寸比攝像機C C D靶面尺寸大時，將使圖像視野比鏡頭視野小，即不能很好地利用鏡頭的視野；如果鏡頭尺寸比攝像機C C D靶面尺寸小時，將發生「隧道效應」，即圖像有圓形的黑框，像在隧道里拍的一樣。

00監控相機一般都比較小，甚至小於1/3英寸；工業相機稍微大一些，一般1/2英寸到1英寸不等；傳統的135相機底片比當前的一般感光晶元都 大，36mm×24mm（1.4英寸×0.9英寸），畫面對角線長度為43mm（1.7英寸），即是1.7英寸的，120中幅相機，其感光面尺寸有三 種:45×60mm、60×60mm和90×60mm，可見畫幅更大。

J. 工業鏡頭的鏡頭的景深

物體和鏡頭之間距離（W.D）雖然變化，介在前後一定范圍內所成像仍然感覺清晰，這個距離范圍補稱為景深。相反的，對應於確定的物平面，成像面和鏡頭之間的距離不同，但在一定的范圍內圖像仍感覺清晰，稱為焦深。
計算方式：
景深=F*ε*（1/β）
ε容許彌散園參數2/3=0.02、1/2=0.015、1/3=0.01、β倍率。