工业无畸变镜头工业微距镜头有哪些特点？如何选择工业微距镜头？|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

工业微距镜头有哪些特点？如何选择工业微距镜头？

工业微距镜头。

工业微距镜头顾名思义就是专门为工业应用而设计的微距镜头，能够提供极高的放大倍率和高清晰度的显微观察，特别适用于拍摄小型物体的细节。

1. 工业微距镜头有哪些特点？

工业微距镜头通常用于工业检测、品质控制、细微结构分析和科学研究等领域，它的关键特点有以下几个：

- 较高的放大倍率。工业微距镜头通常具有较高的放大倍率，一般从 1x 到 100x 不等，可以观察和测量微小物体的细节，适用于各种精密工作。

- 低畸变设计。工业微距镜头通常设计得尽可能减少畸变，从而确保图像能够保持直线，对于精确测量和质量检查来说这点尤其重要。

- 足够的工作距离。工业微距镜头能够提供足够的工作距离，使观察对象能够放置在镜头前方足够远的位置上，从而方便进行操作和测量，并且能够保持物体与镜头之间的稳定距离。

- 高分辨率和清晰度。工业微距镜头一般都具有高分辨率和清晰度，可以提供细节丰富的图像，它们通常采用优质的光学元件和先进的镀膜技术，可以减少光线的损失和反射情况，在较低光照的条件下也能正常工作，确保图像质量。

- 工业标准兼容性。工业微距镜头通常具有广泛的兼容性，可以与各种工业显微镜、摄像机和其他设备进行配合使用，满足不同工业应用的需求。

- 可调焦的功能。一些工业微距镜头具备可调焦的功能，可以使焦点在不同的距离上进行调整，这样的镜头通常配备了精密的焦距调节机制，可以实现精确的焦点调整。

2. 如何选择工业微距镜头？

选择工业微距镜头时结合镜头特点和应用的需求，一般考虑以下几个因素：

- 放大倍率。根据具体的应用需求选择合适的放大倍率，一般情况下较小的倍率适用于较大物体的观察，较大的倍率则适用于观察更加微小的细节。

- 焦距范围。需要确定应用所需的焦距范围，以满足不同距离和观察对象的需求。

- 工作距离。根据观察对象的尺寸和操作要求需要选择适当的工作距离。

- 兼容性。需要确保所选的镜头与现有的设备能够兼容，例如和显微镜、摄像机等兼容，需要综合考虑预算和性能需求，选择性价比较高的工业微距镜头。

工业镜头最简单最专业的评测方法

工业镜头和其他镜头（如单反镜头、行车记录仪镜头、手机镜头）在使用、性能、设计、和生产等方面都是有差异的。所以要知道在评测工业镜头的性能时，我们到底要测哪些指标？专业精密的镜头测试仪器可以对一支镜头给出几十页的报告，价格也非常昂贵。作为镜头使用者而非生产者，只用一些简单的工具加算法也能实现镜头评测。

分辨率

分辨率是工业镜头最重要的参数，描述镜头能看清多少细节。镜头可以看成是一个低通滤波器。信息经过镜头后，带有细节的高频信息会丢失。

测试镜头分辨率，我们首先需要一个分辨率板。USAF1951可以读取镜头能分辨最细的线宽，我们就可以准确的读出镜头的物方分辨率。物方分辨率跟工作距离远近有关，最好换算成像方分辨率。星标板比USAF1951更加直观，但是不能读数。

一定要把视野中心调至最清晰，再分别读取中心和四角的读数。注意下，不同的镜头对比测试时，要保证光圈和工作距离的一致。测试分辨率至少要测中心和四角5个点，好的镜头四角成像差异不大。对FA镜头来说中心成像肯定优于边缘。

两款同样规格不同生产厂商的镜头

第一个镜头有明显的场曲即中心和周边不同步

畸变

光学上以放大倍率的不准确性的定义畸变，即物象空间的坐标不是线性对应的。一般离视野中心越远放大倍率变化越大。

但是由于光学畸变不容易准确测量，我们又创造了一个新的定义：TV畸变=△H/H。

Halcon等图像处理软件在标定畸变时用光学畸变。软件测量畸变大部分用TV畸变。同一支镜头，光学畸变的值要大于TV畸变。用软件Imatest测试畸变是最快速准确的。如果没有条件购买Imatest，可以根据光学畸变的定义写个程序。读取物空间坐标，找出和理论坐标的差异，再除以到中心点的距离，就知道了一个点的畸变值。但光学畸变是非线性的，尤其是混合畸变，可能出现中心枕形边缘桶形畸变。所以要尽可能多的采集点，拟合畸变曲线。

Imatest测试畸变

三个不同镜头的畸变曲线

最简单的办法就是用棋盘格标定板直接肉眼看，甚至用尺子放在视野边缘看弯曲程度。

相对照度

人们常忽视图像中心和边缘的亮度差，这在识别边缘时非常重要，过大的亮度差会导致中心和边缘图像提取特征不稳定。

测试镜头相对照度非常简单，找一块较大的亮度均匀的面光源，先想办法验证光源的亮度均匀性。对光源拍照，取中心和边缘区域平均灰度值的差值，再除以中心区域灰度值，就得到了镜头的相对照度。图像的亮度是从中心到周边逐步变暗的，各方向没有差别，所以只要对一个角取值。相对照度是会随着工作距离变化，一般工作距离越近，相对照度越高。光圈越小，亮度越均匀，相对照度越高。

相对照度曲线

对比度

对比度是经常被忽略的重要参数，人们常混淆了对比度和分辨率这两概念。对比度对应MTF图中的低频区域，分辨率对应高频区域。拍摄分辨率板，在较粗线条的边缘拉一条线，读取黑到白的连续灰度值，再由以下公式计算。

如图，ABC分别是三个镜头的MTF曲线。镜头B比A对比度好，但分辨率差。

在手机面板的检测应用中，镜头的对比度比分辨率更加重要。因为不良点和正常点常常只有个位数的灰度值差异，对比度低的镜头很难将不良点找到。

杂光

工业镜头比起安防、单反和车载镜头，对杂光的要求不高。这是因为大部分机器视觉应用打光较均匀，环境稳定，强光直射入镜头的情况比较少。杂光问题比较难解决，不良现象种类多，不同的环境光下，镜头的不良现象会不同。用一个强光手电筒，可以简单测试镜头抗杂光能力。如果在项目中遇到杂光，请试着调整光源角度，或者安装偏振片。实在不行就需要更换镜头。

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