了解工业相机镜头的四大参数

工业镜头

工业镜头是运用于工业自动化领域的摄像或摄影镜头，主要作用是进行光学成像。

工业镜头是机器视觉中必不可少的核心基础硬件，对成像的质量有关键影响。可以分为fa镜头（也有称CCTV镜头）、变倍镜头（有手动也有自动）、远心镜头（一般有物方远心和双远心）等。

基础参数

1.工作距离WD： 指镜头下端到物体表面的距离。

机器视觉光学系统所需要的空间，不仅要考虑相机镜头组本身的长度，还要留下镜头的工作距离。如果空间无法满足这两者之和，应该立即考虑棱镜改变工作方向，或是重新定制光学系统。

2.焦距： 镜头到成像面的距离。

3.景深DOF： 镜头能够看清的纵深范围。

景深与焦距的关系是：焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大。

景深与工作距离的关系是：工作距离越短，镜头离物体越近，景深越小，反之则越大。

4.视野FOV： 指镜头能够看到的最大范围。简单来说就是镜头能够正常进行检测工作的区域。

对于大面积检测，选择大视野的镜头能够显著地节省检测成本。但是选择时也要兼具分辨率，大视野很容易发生视野边缘灰度值不足的情况，一定要找专业光学定制！

什么是工业相机？CCD和CMOS有什么区别？

工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，市面上工业相机大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相机。

CCD和CMOS有什么区别。

CCD：

CCD使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想象来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

CMOS：

CMOS和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点， 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

CCD与CMOS的区别

技术的角度比较，CCD与CMOS的区别有如下四个方面的不同：

1.信息读取方式

CCD电荷耦合器存储的电荷信息，需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复杂。CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流（或电压）信号，信号读取十分简单。

2.速度

CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器快很多。

3.电源及耗电量

CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS光电传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。

4.成像质量

CCD电荷耦合器制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS光电传感器集成度高，各光电传感元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较严重，噪声对图像质量影响很大，使CMOS光电传感器很长一段时间无法进入实用。近年，随着CMOS电路消噪技术的不断发展，为生产高密度优质的CMOS图像传感器提供了良好的条件。

为什么选择CCD而不是CMOS：

在工业环境下进行视觉系统的使用时，一般来说环境会比较恶略，可能周围会存在强磁场的干扰、会在温度较高的场合连续长时间工作、会对抓取的图片的有更严格的要求等等。那么CCD类型的工业相机正好能满足我们的需求。CCD对比起CMOS最大的一个特点就是CCD的成像更好，抓取下来的图片更清晰，色泽更稳定，能帮我们在后期进行图像处理分析的时候省下更多的功夫和精力。

总结：

综合对比下来，我们能发现以下几个特点：CCD的制造难度大，技术起步晚，目前能生产CCD的厂家只有少数几家，因此价格一直居高不下。但是CCD的优点也非常明显，传输速度快、抗干扰能力强、成像的质量更好。因此在工业生产中，我们更推荐使用CCD而不是CMOS。

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