1、相机选择 1.1、计算相机分辨率 根据系统对图像精度的要求来选择相机的分辨率。 1.2、案列 1.2.1 已知条件 待检测物体大小：10mm×7mm; 检测精度：0.01mm； 视野范围：12mm x 9mm； 1.2.2 计算 相机最小分辨率=(12/0.01)(9/0.01)=1200900≈108万像素；相机分辨率至少选择为108万像素;可以选用130万像素相机(1280960)； 为减小边缘提取时的像素偏移带来的误差，提高系统的精准度和稳定性，实际使用中一般用2-3个像素对应一个最小缺陷或特征； 则相机分辨率=1083≈324万；最终选型320万像素相机(20481536)。 2、镜头选择 2.1、镜头像面 为保证画面整体的可应用性，选用镜头的像面尺寸应大于相机芯片的对角线尺寸（靶面），否则会出现边缘暗角/黑角等情况，影响使用。 2.2、镜头焦距 根据被摄物体的大小我们可以得到视野的大致范围，进而得到物像关系，这里我们用光学放大倍率来表示。 光学放大倍率计算公式： 光学放大倍率=CCD相机元素尺寸/视场实际尺寸 =CCD（V）或（H）尺寸/视场（V）或（H）尺寸 =焦距/物距 2.3、案列 2.3.1 已知条件 视野范围：12mm9mm； 镜头前端距离被测物体距离：60mm； 选用相机：320万像素相机（分辨率20481536,像元尺寸3.45um） 2.3.2 计算 ① CCD长宽尺寸: CCD长度=20483.45/1000=7.0656mm CCD高度=15363.45/1000=5.2992mm ② 计算光学放大倍率： 光学放大倍率=CCD（V）/视场（V）=7.0656/12=0.59 倍 ③ 计算焦距： 焦距=物距×光学放大倍率=60×0.59=35.4mm 常用焦距有：8.12.16.25.35.50.75等. ④ 计算实际光学放大倍率、视野长度、视野高度： 实际光学放大倍率 =焦距/物距 =35/60=0.58 倍 实际视野长度 = CCD长度/实际光学放大倍率=7.06/0.58=12.17mm 实际视野宽度 = CCD高度/实际光学放大倍率=5.30/0.58=9.13mm ⑤ 计算单像素精度： 单像素精度 =视野长度/CCD长方向有效像素个数=12.17/2048=0.0059mm 3.总结 使用35mm镜头，搭配320万相机，可以达到12.17mm×9.13mm的视野，单像素精度5.9微米。 4.相机镜头常用资源查询 4.1工业相机术语 4.1.1 芯片尺寸 工业相机参数列表中一般将传感器尺寸参数描述为靶面尺寸：1/n"，这里指的是传感器（工作区域为矩形）对角线长度为1/n英寸，但这里英寸和mm的换算关系并不是1英寸=25.4mm，而是=16mm。下面列举了一些常用的靶面尺寸： 1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm高12mm，对角线17mm； 1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm高9.6mm，对角线16mm； 2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm高6.6mm，对角线11mm； 1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm高5.4mm，对角线9mm； 1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm高4.8mm，对角线8mm； 1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm高3.6mm，对角线6mm； 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm高2.4mm，对角线4mm； 实际尺寸可以查看相机对应的说明书。 通常芯片尺寸与分辨率是对应的，如500W相机2.2um像元为1/2.5 3.45um像元为2/3,4.8um像元为1英寸。 芯片尺寸=像元尺寸X分辨率 4.1.2 精度 单位像素所代表的实际视野，数值越小精度越高。 精度=视野÷分辨率 1200万像素相机(40003000piⅸ)拍摄视野为8060mm的图片，那 么理论精度为80÷4000=0.02 mm/pix。 4.1.3拖影 一次曝光时间里，物体移动超过一个像素，图像上就会产生拖影，因 此可以计算出产生拖影的临界曝光时间。 曝光时间USB3.0>GigE>1394>USB2.0。 4.3工业镜头术语 焦距： 镜头焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指镜头的光学中心（光学后主点）到成像面焦点的距离。平行光通过镜头后汇聚于一点，这个点就是所说的焦点。 在镜头参数中可能会看到后焦距的描述。在光学系统中，最后一个光学镜片表面的顶点到像面的距离称为后焦距（BFL：Back Focal Length），对于不同的光学系统，其后焦距都是不一样的。因此在安装镜头时，需要调节镜头到相机的相对位置，使相机底片到镜头最后一面顶点的距离满足后焦距的要求，即使底片位于镜头的像平面上。 镜头焦距的大小决定着视场角的大小，拍摄得工作距离，成像视野大小和景深大小。常用的焦距有8.12.16.25.35.50等 法兰后焦距、机械后焦距与光学后焦距的区别在于；法兰后焦距，是指机身上镜头卡口平面与机身曝光窗平面之间的距离，即镜头卡口到感光元件之间的距离如下图数值17.526mm；机械后焦距，指镜头桶上边沿到sensor感光面的距离如下图数值10.9mm；光学后焦距，指光线离开镜头最后一片镜片表面到sensor感光面的距离如下图数值14.9mm；一般光学后焦大于机械后焦距。 工作距离： 指的是镜头第一个面到所需成像物体的距离。它与视场大小成正比，有些系统工作空间很小因而需要镜头有小的工作距离，但有的系统在镜头前可能需要安装光源或其它工作装置因而必须有较大的工作距离保证空间。 光圈： 一个用来控制光线透过镜头，进入相机感光面的装置。相对孔径一般刻在镜头上如1：2.8和1：4等。 分辨率 分辨率是代表镜头记录物体细节的能力，常以每毫米里面能分别黑白线 对数量为计量单位：线对/毫米(Ip/mm)。 放大倍率 放大倍率定义为图像的大小与物体大小之比，在一个视场，成像大小铺 满整个芯片，即：放大倍率=芯片尺寸÷视野=像元尺寸÷精度。 镜头放大倍率一般是指光学放大倍率，是指像和物的大小之比，计算方法如下： 光学放大倍率=感光芯片长边/视野长边。 可见，光学放大倍率和所选相机芯片及所需视场相关。 如：已知相机芯片为2/3英寸（8.8mm6.6mm), 视场长宽为：10mm× 8mm。 如用长边计算，放大倍率=8.8mm/10mm=0.88x； 如用短边计算，放大倍率=6.6mm/8mm=0.825x； 此时应取小的倍率0.825x 作为待选镜头的光学放大倍率。否则，短边视场将不能满足要求。（若取0.88倍，则短边视场=6.6mm/0.88x=7.5mm