机器视觉中工业相机与镜头选型

一、远心镜头与相机

对于远心镜头视野的确定，FOV(H*V) = CCD格式大小/镜头放大倍率

比如现在有相机 acA4112-8gm - Basler ace ：

感光芯片尺寸 14.1 mm x 10.3 mm

水平/垂直分辨率 4096 px x 3000 px

水平/垂直像素尺寸 3.45 µm x 3.45 µm

镜头选用 MTL-4518C-041，放大倍率0.41倍，则视场大小

H = 14.1/0.41 = 34 mm, V = 10.3/0.41 = 25 mm

而像素精度 = 视场（长*宽）/相机分辨率

同样对于该相机与镜头，则像素精度为：长边 = 34/4096 = 0.008 mm, 短边 = 25/3000 = 0.0083 mm

若想要提升精度，最好是缩小镜头拍摄到的视野，若是想提升相机分辨率需要从长边和短边同时提升，此时会将分辨率变得特别大，成本与图片处理时间都会加大，不划算。

二、选择普通镜头

对于普通的工业镜头，首先确定相机接口和对应的镜头接口（C/CS 差5mm的垫圈）,然后确定工作距离（WD）和要拍摄的视野(FOV)，根据这两个参数以及相机的靶面尺寸（即上面的感光芯片尺寸）确定镜头焦距。对应的计算公式如下： 45.6

焦距f ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)

　　视场FOV ( H or V) ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f

　　视场FOV( H or V) ＝ 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率

　　工作距离WD = f(焦距）× 靶面尺寸/FOV( H or V)

　　光学倍率 ＝ 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V) （远心镜头计算一致）