掌握工业镜头选型秘籍，轻松实现精准成像

在工业自动化、机器视觉、智能检测等领域，工业镜头作为工业相机的“眼睛”起着重要作用，选择合适的镜头才能让成像更精准、高效。那么如何进行工业镜头的选型呢？下面我们一起来看下选型要点吧。

1选型前的准备

在选择工业镜头时，首先需要明确相机的相关参数。

01 传感器尺寸

需要根据相机芯片的大小来确定镜头的靶面大小，镜头成像需完全覆盖相机传感器，否则会出现“黑边”或边缘畸变。选型时牢记：‌镜头靶面 ≥ 相机传感器尺寸‌。

02 像元尺寸

确定镜头的分辨率是否合适。镜头的分辨率指镜头每毫米能分辨出的黑白相间的线对数，单位是lp/mm（每毫米线对数）。

镜头的分辨率需与相机的像元大小适配。公式参考：‌镜头分辨率（lp/mm）= 1000/(2×像元尺寸μm)‌。

03 视场与工作距离

确定镜头的焦距大小或者光学放大倍率。

工作距离（WD）就是镜头到工件面的距离。

工作距离和视场大小由焦距和CCD大小来决定。在不使用近摄环的情况下，可套用以下公式。

工作距离:视场=焦距:CCD大小

例1:假设焦距为16mm,CCD大小为3.6mm,则工作距离应为200mm,这样才能使视场等于45mm。

04 光圈与景深

光圈：光圈数又称为光圈F值，用来衡量镜头光圈的大小，是镜头焦距与镜头孔径（入瞳直径）之比。它描述的是闭合值而不是打开值。光圈数F值越小，光圈也就光的越小，即打开的越大，进入系统的光线越多，图像越亮。

景深：即DOF（Depth Of Field），指在感光芯片上能获得清晰成像的物距范围。

大光圈（f值小）‌：进光量多，适合弱光环境，但景深短；

小光圈（f值大）‌：景深长，适合检测高度差大的物体。

2选型步骤

01 确定拍摄物及应用

检测目标物、精度、速度、环境。

检测目标特性‌：记录物体的尺寸、形状、材质（如反光金属或透明玻璃）及表面纹理（光滑/粗糙），这将直接影响分辨率、畸变控制等参数选择。

精度要求‌：根据最小检测缺陷尺寸（如电子元件0.01mm缺陷）计算所需分辨率。（公式：‌分辨率（像素）= 视野范围（mm） / 检测精度（mm/像素）‌）。

环境限制‌：评估温度范围、振动强度，选择对应工业设计的镜头。

02 镜头选择

确定光学放大倍率

光学放大倍率是一个值，表示您想要成像的工件的视野应被捕获到相机中的多少倍。

光学放大倍率 = 相机 (V) 或 (H) / 视场 (V) 或 (H)

确定镜头焦距

f = WD x 光学放大倍数（元件尺寸（V 或 H）/ 视场（V 或 H））

f = 2000mm * 光学放大倍率（= 元件尺寸 (4.8mm) / 视野 (200mm)）

f=48mm

缩小条件范围

接下来根据设备空间、相机安装距离、镜头工作距离等缩小条件。

从焦距确定成像范围

视场（V 或 H）= WD x 元件尺寸（V 或 H）/f（焦距）

f = WD x 光学放大倍数（元件尺寸（V 或 H）/ 视场（V 或 H））

视场=1500*4.8/50=144mm

*请将此近似公式仅用作指导。

特别是近距离（WD 300mm以下）成像时，计算值可能会出现较大偏差。

根据这些公式，当到被摄体的距离（WD）相同时，焦距（f）越小，视野（广角镜头）越宽，焦距（f）越大），视野越窄。

另外，拍摄相同尺寸的物体时，焦距（f）越小，WD越短，焦距（f）越大，WD（长焦镜头）越长。

确定合适的镜头类型

根据上述步骤，将镜头范围缩小到一定程度。接下来，我们来看看有哪些类型的镜头可供选择。

其他

接口类型：优先选择C/CS等标准接口，能够匹配相机的，非标接口需评估转接环对成像稳定性的影响。

经济：根据预算，选择品牌，再筛选型号。