工業鏡頭如何選焦距

1. 工業相機後焦距怎樣調節

首先正確的安裝鏡頭，將光圈開到最大，將焦距拉大，再拍遠景，再拉小焦距調制為清晰的畫面。然後將鏡頭拉回廣角，拍攝全景，不聚焦為下一步後焦調節做准備。最後將相機前端用於固定後焦調節環的內六角螺釘旋松，並旋轉後焦調節環，直至畫面最清晰為止。
在有些應用場合，可能出現當鏡頭對焦環調整到極限位置時仍不能使圖像清晰，此時首先必須確認鏡頭的介面是否正確。如果確認無誤，就需要對工業相機的後焦距進行調整。根據經驗，在絕大多數工業相機配接電動變焦鏡頭的應用場合，往往都需要對工業相機的後焦距進行調整。
工業相機的後焦距進行的調節步驟如下：
1、將鏡頭正確安裝到工業相機上，將鏡頭光圈盡可能開到最大（目的是縮小景深范圍，以准確找到成像焦點），通過變焦距調整（ZoomIn）將鏡頭推至望遠（Tele）狀態，拍攝10m以外的一個物體的特寫，再通過調整聚焦（Focus）將特寫圖像調清晰；
2、進行與上一步相反的變焦距調整（ZoomOut）將鏡頭拉回至廣角（Wide）狀態，此時畫面變為包含上述特寫物體的全景圖像，但此時不能再作聚焦調整（注意：如果此時的圖像變模糊也不能調整聚焦），而是准備下一步的後焦調整；
3、將工業相機前端用於固定後焦調節環的內六角螺釘旋松，並旋轉後焦調節環（對沒有後焦調節環的攝像機則直接旋轉鏡頭而帶動其內置的後焦環），直至畫面最清晰為止，然後暫時旋緊內六角螺釘，重新推鏡頭到望遠狀態，看看剛才拍攝的特寫物體是否仍然清晰，最後旋緊內六角螺釘，將光圈調整到適當的位置。

2. 終於明白了怎樣選擇一個合適的工業鏡頭

工業相機鏡頭由多個透鏡、可變(亮度)光圈和對焦環組成。如下圖所示，在使用時由操作者觀察相機顯示屏來調整可變光圈和焦點，以確保圖像的明亮程度及清晰度(有些鏡頭有固定調節系統)。

（1）鏡頭的介面

鏡頭的介面尺寸是有國際標準的，共有三種介面型式，即F型、C型、CS型，其他有M42、萊卡、哈蘇、AK。F型介面是通用型介面，一般適用於焦距大於25mm的鏡頭；而當物鏡的焦距約小於25mm時，因物鏡的尺寸不大，便採用C型或CS型介面。

C介面和CS介面的區別：

①C與CS介面的區別在於鏡頭與攝像機接觸面至鏡頭焦平面（攝像機 CCD光電感應器應處的位置）的距離不同，C型介面此距離為17.526mm，CS型介面此距離為12.5mm。

② C型鏡頭與C型攝像機，CS型鏡頭與CS型攝像機可以配合使用。C型鏡頭與CS型攝像機之間增加一個 5mm的C/CS轉接環可以配合使用。CS型鏡頭與C型攝像機無法配合使用。

鏡頭成像原理：

（2）工業鏡頭的基本參數

鏡頭選擇應注意：①焦距 ②目標高度 ③影像高度 ④放大倍數 ⑤影像至目標的距離 ⑥中心點/節點 ⑦畸變。

** <1> 視場（Field of view，即FOV，也叫視野范圍）**

視場：指觀測物體的可視范圍，也就是充滿相機採集晶元的物體部分。（視場范圍是選型中必須要了解的）

<2> 工作距離（Working Distance,即WD）

工作距離：指從鏡頭前部到受檢驗物體的距離。即清晰成像的表面距離（選型必須要了解的問題，工作距離是否可調？包括是否有安裝空間等）。

<3> 解析度
解析度：圖像系統可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨特徵尺寸。在多數情況下，視野越小，解析度越好。（在實際選擇鏡頭時，鏡頭尺寸不能小於相機晶元尺寸，一定要要大於或等於相機晶元尺寸）

影響解析度的主要因素：鏡頭結構、材質、加工精度等。

其它因素：

<4> 景深（Depth of view，即DOF）
景深：物體離最佳焦點較近或較遠時，鏡頭保持所需解析度的能力（需要了解客戶對景深是否有特殊要求？）

景深和鏡頭的焦距、光圈、物距有關：

<5> 焦距（f）
焦距：是光學系統中衡量光的聚集或發散的度量方式，指從透鏡的光心到光聚集之焦點的距離。亦是照相機中，從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的距離。

** f = {工作距離/視野范圍長邊（或短邊）} CCD長邊（或短） *（需要記住的重要公式）

焦距大小的影響情況：

像差是影響圖像質量的重要方面，常見的像差有如下六種：球差、慧差、像散、場曲、畸變、色差。

<6> 光圈與F值

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，f2.8。

<8> 感光晶元尺寸

相機感光晶元的有效區域尺寸，一般指水平尺寸。這個參數對於決定合適的鏡頭縮放比例以獲取想要的視場非常重要。鏡頭主要縮放比例 (PMAG) 由感光晶元的尺寸和視場的比率來定義。雖然基本參數包括感光晶元的尺寸和視場，但PMAG卻不屬於基本參數。

<9> 光學放大倍數
用於計算主要縮放比例的公式如下：

** PMAG = CCD Size / FOV**

顯示放大倍數：

顯示放大倍率在顯微中應用非常廣泛，被測物體的顯示放大倍率取決於三個因素：鏡頭光學倍率、工業相機感光晶元的尺寸（靶面大小）、顯示器尺寸。

顯示放大倍率=鏡頭光學倍率×顯示器尺寸×25.4/耙面對角線尺寸。

為了適應不同的應用場合，鏡頭有多種類型，從不同的角度，就有不同的劃分方法：

按光學放大倍率及焦距劃分：

** 遠心鏡頭特性：**

遠心鏡頭（Telecentric lens），主要是為糾正傳統鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭，它可以在一定的物距范圍內，使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。此外，遠心鏡頭(Telecentric lens)相比普通鏡頭，還具有低畸變，高景深，高分辨力等特性 。遠心鏡頭由於其特有的平行光路設計一直為對鏡頭畸變要求很高的機器視覺應用場合所青睞，廣泛應用於半導體、機械零部件，科研、激光測徑，印鈔等相關行業，主要完成精密測量、定位等工作任務。

1.遠心特性 非遠心鏡頭下圖光學系統無法確保視場內一致的放大率，於是總會造成測量精度的下降。

2.低畸變特性 大多數精確測量的場合需要對微小畸變進行標定，優秀的遠心鏡頭廠家採集精確的灰度圖像並進行精確分析以測量畸變，使得遠心鏡頭的畸變如此微小，更真實的還原圖像。

3.高景深范圍和高解析度過小的景深會引起對比度的下降，結果會降低分辨力。遠心鏡頭具有高的景深范圍和解析度，滿足各種不同的測試要求。

遠心鏡頭與普通鏡頭對比

遠心工業鏡頭主要是為糾正傳統工業鏡頭的視差而特殊設計的鏡頭，它可以在一定的物距范圍內，使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應用。

普通工業鏡頭目標物體越靠近鏡頭（工作距離越短），所成的像就越大。在使用普通鏡頭進行尺寸測量時，會存在問題。

普通鏡頭優點：成本低，實用，用途廣。

普通鏡頭缺點：放大倍率會有變化，有視差。

普通鏡頭應用：大物體成像。

遠心鏡頭的優點：放大倍數恆定，不隨景深變化而變化，無視差。

遠心鏡頭的缺點：成本高，尺寸大，重量重。

遠心鏡頭的應用：度量衡方面，基於CCD方面的測量，微晶學

對鏡頭的選擇，我們首先必須先確定客戶需求：

1、視野范圍、光學放大倍數及期望的工作距離：在選擇鏡頭時，我們會選擇比被測物體視野稍大一點的鏡頭，以有利於運動控制。

2、景深要求：對於對景深有要求的項目，盡可能使用小的光圈；在選擇放大倍率的鏡頭時，在項目許可下盡可能選用低倍率鏡頭。如果項目要求比較苛刻時，傾向選擇高景深的尖端鏡頭。

3、晶元大小和相機介面：例如2/3』』鏡頭支持最大的工業相機耙面為2/3』』，它是不能支持1英寸以上的工業相機。

4、注意與光源的配合，選配合適的鏡頭 。

5、可安裝空間：在方案可選擇情況下，讓客戶更改設備尺寸是不現實的。
實例：

轉自: https://mp.weixin.qq.com/s/UlRV3u7dwINB1umyOQEi7w

3. 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；

4. 工業相機cctv鏡頭 有哪些焦距

常用的有5mm,6mm,8mm,12mm,16mm,25mm,35mm,50mm,75mm。

5. 請教：如何為工業相機選配鏡頭

1. 首先你需要確定你相機的介面（C-mount，F-mount，CS-mount 或其它）；

2. 然後需要知道你相機感光晶元的靶面U1XU2（12.8mmX9.6mm），一般相機都有這個參數。

3. 緊接著獲取你要拍攝的視場FOV（即你要拍攝的視野大小，如10cmX6cm）和工作距離WD（即鏡頭前端到拍攝目標的距離）

4. 把靶面，視場，工作距離單位統一，如將所有單位轉換為mm。

5. 鏡頭一般以mm為單位，f鏡頭焦距,選寬邊計算，根據相似三角形演算法有如下公式：

   f=WD*U1/FOV，即焦距=工作距離*靶面寬/視場寬，得出一個焦距值，然後再選長邊計算得出另一個焦距值，從這兩個焦距值當中選小的那個作為焦距值，如得出16mm和25mm焦距值，要選16mm。為什麼要選小的，看計算公式或實踐一下就知道了哈。

6. 根據你相機的介面選擇對應焦距的鏡頭吧。

7. 如果需要變焦鏡頭，計算方法是一樣的。一般工業應用定焦鏡頭會用的多些。

   
   

   其實，最最簡單的辦法，就是讓賣工業鏡頭的人給你計算，哈哈，省時省力。
   

   
   

6. 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！

7. 工業視覺攝像頭怎麼選型

一個典型的工業機器視覺系統包括：相機、鏡頭、光源、圖像處理單元（或圖像採集卡）、圖像處理軟體、觸發模塊、通信/輸入輸出單元等部分組成。各個部分之間相互配合，最終完成其檢測要求。

1.相機鏡頭

2.光源

3.被測物體

4.感測器

5.電控系統

6.視覺圖像處理器

8. 鏡頭焦距的如何選擇鏡頭

鏡頭是工業視覺系統的一個重要組成部分正確地選擇鏡頭是視覺系統設計的很重要的一環。這里給大家提供鏡頭選擇的一個基本思路。1. 工作波長、變焦與定焦視覺系統通常使用環境是在可見光范圍內，這樣的鏡頭是我們最常用的，也有一些系統比較特殊，使用環境是在紫外或者紅外波段，需要選用專門的紫外或者紅外鏡頭。大多數視覺系統的工作距離和放大倍數是不變的，因此鏡頭焦距也是固定的，但部分系統需要在工作距離變化後保持放大倍數穩定，或者在工作距離不變的情況下獲得不同的放大倍數，這樣我們需要選用變焦鏡頭。2. 遠心鏡頭與標准工業鏡頭 對於精密測量的系統，需要選用遠心鏡頭，它的特點是：物體在景深范圍內移動，光學放大倍數不變，這就避免了測試過程中工作距離的輕微改變導致系統放大倍數的變化，保證了系統規定測量精度。對於一般的工業測量、缺陷檢測或者定位等，對物體成像的放大倍率沒有嚴格要求，只要選用畸變小的鏡頭，就可以滿足要求。3. 靶面大小與解析度 鏡頭成像面大小必須大於與之配套的CCD相機的靶面，這樣CCD相機的晶元才能得到充分的利用。鏡頭的選擇要考慮其解析度要與相機的像元大小等匹配，這樣設計的系統能充分利用CCD相機的分辨精度，還能使系統的經濟性達到最佳。4. 視場角與焦距通過系統要求的視場角可以找到對應焦距的鏡頭，而通過系統提供的解析度和相機的像元等參數，可以利用基本的幾何光學原理計算出合適的系統焦距。下面來看一個實際的鏡頭選型的例子：為視覺檢測系統選擇鏡頭，已知條件是：相機靶面為2/3」，像元尺寸為6.45um x6.45um ，C-mount，工作距離大於200mm，系統解析度為0.05mm， 光源採用白色LED光源。第一：因為採用白色光源，所以肯定是普通的可見光鏡頭；第二：工作距離不變，解析度固定，可以知道鏡頭是定焦鏡頭；第三：相機的Nyquist頻率為：1000/(2x6.45)=77.5，所選用的鏡頭解析度應該不小於77.5lp/mm，這樣才能保證系統解析度最佳；第四：工作焦距計算：鏡頭放大倍數為M=6.45/(0.05X1000)=0.13，焦距=工作距離*放大倍數/（放大倍數+1）=23mm，選擇25mm焦距的鏡頭；第五：根據以上說明，我們選擇的鏡頭是：2/3」， C-mount，焦距為25mm，解析度在80-100lp/mm的工業鏡頭。