工业镜头种类有哪些_如何选型

工业镜头到底分几大类？

刚接触机器视觉的人最常问的就是：工业镜头种类有哪些？按光学结构、焦距、接口、功能四大维度，可以把市面常见产品归纳为以下九类：

• 定焦镜头：焦距固定，畸变低，适合高精度测量。
• 变焦镜头：焦距可调，灵活性高，但畸变略大。
• 远心镜头：主光线平行于光轴，消除透视误差，专用于尺寸检测。
• 微距镜头：工作距离短、放大倍率高，适合芯片、晶圆表面缺陷检查。
• 线阵镜头：匹配线阵相机，幅宽大、像面平直，常见于印刷、纺织检测。
• 广角镜头：视场角>80°，用于物流分拣、大视野监控。
• 长焦镜头：焦距>75 mm，可拉远工作距离，避免高温或危险环境。
• 360°外侧环视镜头：单相机即可获取圆柱体全周图像，酒瓶、轴承缺陷检测神器。
• 红外/紫外特殊波段镜头：透过可见光之外的波段，用于材料分选、荧光检测。

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如何选型才不会踩坑？

面对这么多品类，如何选型才能一次到位？自问自答五个关键问题即可：

1. 我的相机接口是什么？

先确认相机接口：C、CS、F、M42、M58等。接口不匹配，再贵的镜头也装不上。

2. 需要的视野和物距是多少？

用公式视野 = 像元尺寸 × 分辨率 / 焦距反推焦距。若物距受限，选远心或广角；若需远离高温物体，选长焦。

3. 检测精度要求多高？

精度<5 µm 时，优先考虑双侧远心镜头；精度在10–50 µm，可选高分辨率定焦；精度>50 µm，普通FA镜头即可。

4. 被测物体是否带深度或厚度？

若物体有厚度且需消除透视误差，必须用远心镜头；若只是平面二维码识别，定焦镜头足够。

5. 现场光照条件如何？

低照度环境选F值小（如F1.4）的高通光量镜头；强光或激光照明，则要考虑镀膜抗反射。

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定焦、变焦、远心对比速查

维度	定焦镜头	变焦镜头	远心镜头
畸变	<0.1%	0.3–1%	<0.05%
价格	低	中	高
调试难度	低	高	中
适用场景	定位、读码	科研、可变产线	尺寸测量

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微距与线阵镜头易被忽视的细节

微距镜头常被误以为“放大倍率越高越好”，实则还需关注工作距离。倍率2X、工作距离40 mm的镜头，在产线上可能因空间不足无法安装。

线阵镜头的像面弯曲度必须<5 µm，否则拼接图像会出现“波浪纹”。采购时要求供应商提供MTF曲线与像面平整度报告。

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特殊应用：红外与360°环视

食品分选常用短波红外镜头（900–1700 nm），可透过塑料包装检测水分；PCB荧光检测则需紫外镜头（365 nm）。

360°外侧环视镜头通过圆锥反射镜将圆柱侧面展开成一幅平面图像，安装时务必让圆柱中心轴与镜头光轴重合，否则图像两端会出现拉伸。

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实战选型流程图

1. 列出相机型号 → 确认接口与靶面尺寸。
2. 计算所需焦距 → 若焦距>75 mm且空间允许，选长焦；若需消除透视，选远心。
3. 核对精度 → 精度<5 µm，直接锁定远心；否则对比定焦/变焦。
4. 检查环境 → 高温、高湿、振动，选全金属外壳、抗震设计镜头。
5. 索要样机测试 → 用USAF1951分辨率板实测，避免只看数据手册。

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采购谈判中的三个隐藏条款

• 畸变补偿文件：要求供应商提供CSV格式标定表，方便软件二次校正。
• 温漂数据：工业现场0–50 ℃变化时，焦距漂移应<0.02%。
• 质保范围：镜头内部起雾、镀膜脱落是否在质保内，需白纸黑字写明。

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未来趋势：可编程镜头与AI协同

下一代液态镜头可在毫秒级完成对焦，配合AI算法实现“一物一参数”的自适应检测。届时选型逻辑将从“固定焦距”转向“响应速度与控制接口”。提前布局，才能在产线升级时无缝切换。