如何選擇工業鏡頭

工業鏡頭是工業視覺系統的一個重要組成部分正確地選擇工業鏡頭是視覺系統設計的很重要的一環。這里給大家提供工業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，但部分系統需要再工作距離變化后保持放大倍數穩定，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. 遠心工業鏡頭與標準工業鏡頭 
    對于精密測量的系統，需要選用遠心工業鏡頭，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。對于一般的工業測量、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. 靶面大小與分辨率       
     鏡頭成像面大小必須大于與之配套的CCD相機的靶面，這樣CCD相機的芯片才能得到充分的利用。
     工業鏡頭的選擇要考慮其分辨率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，而通過系統提供的分辨率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工業鏡頭，已知條件是：相機靶面為2/3”，像元尺寸為6.45um x6.45um ，C-mount，工作距離大于200mm，系統分辨率為0.05mm， 光源采用白色LED光源。
    第一：因為采用白色光源，所以肯定是普通的可見光鏡頭；
    第二：工作距離不變，分辨率固定，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，所選用的鏡頭分辨率應該不小于77.5lp/mm，這樣才能保證系統分辨率最佳；
    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，分辨率在80-100lp/mm的工業鏡頭