光學(xué)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡(jiǎn)稱鏡頭，其功能就是光學(xué)成像。
    鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的重要組件，對(duì)成像質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用，同時(shí)對(duì)成像質(zhì)量的幾個(gè)主要指標(biāo)都有影響，如分辨率、對(duì)比度、景深及各種像差等。鏡頭不僅種類繁多，而且質(zhì)量差異也很大，正確合理的選擇鏡頭將決定系統(tǒng)能否得到理想的圖像，甚至決定系統(tǒng)開發(fā)失敗。下面簡(jiǎn)單介紹鏡頭選型時(shí)應(yīng)該注意的相關(guān)問(wèn)題及鏡頭的分類：
    1、根據(jù)有效像場(chǎng)的大小選擇鏡頭
    將鏡頭安裝在一個(gè)很大的伸縮暗箱前端，并在該暗箱后端安裝一塊很大的磨砂玻璃。當(dāng)將鏡頭光圈開至最大，并對(duì)準(zhǔn)無(wú)限遠(yuǎn)景物調(diào)焦時(shí)，在磨砂玻璃上呈現(xiàn)出的影像均位于一個(gè)圓形面積內(nèi)，而圓形外則漆黑，無(wú)影像。此有影像的圓形面積稱為該鏡頭的最大像場(chǎng)。在這個(gè)最大像場(chǎng)范圍的中心部位，有一個(gè)能使無(wú)限遠(yuǎn)處的景物結(jié)成清晰影像的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域稱為清晰像場(chǎng)。照相機(jī)或攝影機(jī)的靶面一般都位于清晰像場(chǎng)之內(nèi)，這一限定范圍稱為有效像場(chǎng)。由于視覺(jué)系統(tǒng)中所用的攝像機(jī)的靶面尺寸有各種型號(hào)，所以在選擇鏡頭時(shí)一定要注意鏡頭的有效像場(chǎng)應(yīng)該大于或等于攝像機(jī)的靶面尺寸，否則成像的邊角部分會(huì)模糊甚至沒(méi)有影像。　　
    2、根據(jù)焦距鏡頭的分類　　
    根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)，可將鏡頭分為定焦距鏡頭和變焦距鏡頭兩大類。變焦鏡頭上都有變焦環(huán)，調(diào)節(jié)該環(huán)可以使鏡頭的焦距值在預(yù)定范圍內(nèi)靈活改變。變焦距鏡頭最長(zhǎng)焦距值和最短焦距值的比值稱為該鏡頭的變焦倍率。變焦鏡頭又可分為手動(dòng)變焦鏡頭和電動(dòng)變焦鏡頭兩大類。　
    變焦鏡頭由于具有可連續(xù)改變焦距值的特點(diǎn)，在需要經(jīng)常改變攝影視場(chǎng)的情況下使用非常方便，所以在攝影領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。但由于變焦距鏡頭的透鏡片數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以最大相對(duì)孔徑不能做得太大，致使圖像亮度較低、圖像質(zhì)量變差，同時(shí)在設(shè)計(jì)中也很難針對(duì)各種焦距、各種調(diào)焦距離做像差校正，所以其成像質(zhì)量無(wú)法和同檔次的定焦距鏡頭相比。如何選擇合適焦距的鏡頭是在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)主要問(wèn)題。
    3、根據(jù)鏡頭接口類型劃分　
    鏡頭和攝像機(jī)之間的接口有多種類型，工業(yè)相機(jī)常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。
鏡頭接口類型的與鏡頭性能及質(zhì)量并無(wú)直接關(guān)系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各種常用接口之間的轉(zhuǎn)接口。  
    C接口和CS接口是工業(yè)攝像機(jī)最常見(jiàn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口，為1英寸－32UN英制螺紋連接口，C型接口和CS型接口的螺紋連接是一樣的，區(qū)別在于C型接口的后截距為17.5mm，CS型接口的后截距為12.5mm。所以CS型接口的攝像機(jī)可以和C口及CS口的鏡頭連接使用，只是使用C口鏡頭時(shí)需要加一個(gè)5mm的接圈；C型接口的攝像機(jī)不能用CS口的鏡頭。    　　
    4、特殊用途的鏡頭
    顯微鏡頭(Micro)，一般是都在成像比例大于10:1的拍攝系統(tǒng)使用，但由于現(xiàn)在的攝像機(jī)的像元尺寸已經(jīng)做到3微米以內(nèi)，所以一般成像比例大于2:1時(shí)也會(huì)選用顯微鏡頭。
    微距鏡頭(Macro)，一般是指成像比例為2:1～1:4的范圍內(nèi)的特殊設(shè)計(jì)的鏡頭。在對(duì)圖像質(zhì)量要求不是很高的情況下，一般可采用在鏡頭和攝像機(jī)之間加近攝接圈的方式或在鏡頭前加近拍鏡的方式達(dá)到放大成像的效果。
    遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric)，主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計(jì)的鏡頭，它可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會(huì)隨物距的變化而變化，這對(duì)被測(cè)物不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用。本文稿由中國(guó)機(jī)器視覺(jué)商城整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留。