機器視覺系統中，工業鏡頭相當于人的眼睛，其主要作用是將目標的光學圖像聚焦在圖像傳感器（相機）的光敏面陣上。視覺系統處理的所有圖像信息均通過工業鏡頭得到，工業鏡頭的質量直接影響到視覺系統的整體性能。下面對機器視覺工業鏡頭的相關專業術語做以詳解。

　　一、遠心光學系統：

　　指主光線平行于工業鏡頭光學軸的光學系統。而光從物體朝向鏡頭發出，與光學軸保持平行，甚至在軸外同樣如此，則稱為物體側遠心光學系統。

　　二、遠心鏡頭：

　　遠心鏡頭指主光線與鏡頭光源平行的工業鏡頭。有物方遠心，像方遠心，雙側遠心。普通工業鏡頭

　　主光線與鏡頭光軸有角度，因此工件上下移動時，像的大小有變化。

　　雙側遠心境頭主物方，像方均為主光線與光軸平行光圈可變，可以得到高的景深，比物方遠心境頭更能得到穩定的像最適合于測量用圖像處理光學系統，但是大型化成本高物方遠心境頭　只是物方主光線與鏡頭主軸平行工件上下變化，圖像的大小基本不會變化　使用同軸落射照明時的必要條件，小型化亦可對應　像方遠心境頭　只是像方主光線與鏡頭光軸平行

　　相機側即使有安裝個體差，也可以吸收攝影倍率的變化

　　用于色偏移補償，攝像機本應都采用這種鏡頭

　　三、遠心光學系統的特色：

　　優點：更小的尺寸。減少鏡頭數量，可降低成本。

　　缺點：上下移動物體表面時，會改變物體尺寸或位置。

　　優點：上下移動物體表面時，不會改變物體尺寸或位置。使用同軸照明時?？墒褂酶〉某叽?/p>

　　缺點：未使用同軸照明時，大于標準鏡頭的尺寸

　　四、遠心：

　　遠心度是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，遠心度越高。遠心度有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握遠心度很重要。遠心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，遠心度不好，遠心鏡頭的使用效果就不好；遠心度可以用下圖進行簡單的確認。

　　五、分辨率（μm）：

　　光學系能力的尺度，表示黑白格狀圖案通過鏡頭觀察時，1mm中可以分辨觀察到黑白條紋的最多對數。分辨率為兩點間在無法識別前，能靠近的最近距 離測量值，例如1μm的分辨率代表兩點間在無法識別前，能靠近的最近距離為1μm。以下為根據鏡頭的無相差光衍射情況計算理論分辨率的公式。

　　六、分辨力(Lines／mm)：

　　分辯力指黑白網線圖鏡頭里影像內1mm面積，可識別的黑白兩色條紋數。分辨力的單位為線條/mm，例如100線條/mm代表可識別黑白間距1/100mm(10μm)。黑白線條的寬度為1/200mm(5μm)。

　　七、水平TV分辨率（TV線條）：

　　寬度里的黑白水平線總條數，相當于電視機屏幕垂直高度的高度值。屏幕的垂直與水平長度比率通常為3:4，因此水平寬度里的總條數為3/4。電視 機水平分辨率為240TV條線，電視機屏幕水平寬度的總條數為320條線。測量鏡頭的分辨率時，一組黑色與白色線條應視為一條線，但是在電視機分辨率線條 方面，一組視為2TV線條。

　　八、失真（%）：

　　失真為光學軸外的直型物體，呈現曲線時的鏡頭像差。鏡頭失真也稱為鏡頭畸變，即光學透鏡固有的透視失真的總稱，可分為枕形失真和桶形失真，直線 朝向中心的失真情況為枕形失真(Pincushion Distortion），向外擴張的失真稱為桶形失真(Barrel Distortion)。

　　九、TV失真（%）：

　　TV屏幕上的影像失真。數值越接近零，牲能越高。

　　十、電視失真：

　　實際邊長的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。

　　十一、孔徑效率邊際光量（%）：

　　孔徑效率為使用鏡頭拍攝均勻亮度的物體時，成像盤光學軸與四周區域之間的亮度差異，單位為百分比（%），假設中央亮度為100，為鏡頭的光學特征之一。

　　十二、遮蔽（%）：

　　遮蔽為使用鏡頭與CCD-TV鏡頭拍攝均勻亮度的物體時，電視機屏幕中央與邊緣之間的亮度差異，單位為百分比（%）。通常使用受光組件與CCD組件的功率比計算此百分比。遮蔽意指鏡頭與TV鏡頭的整體表現，可使用遠心光學系統以縮小遮蔽的情況。

　　十三、色差：

　　在鏡頭光學統中，形成影像的位置與影像放大倍率隨光線波長的不同而不同。不同波長的光線有不同的顏色，這叫做色彩失真。光學軸上的失真叫做色彩失真。放大倍率的差異則叫做放大倍率色彩失真。

　　十四、工作距離（WD）（mm）：

　　工作距離指鏡頭第一個工作面到被測物體的距離。

　　十五、物像間距離O/I（Object to Imager）

　　OI指物體到結像平面的距離。

　　十六、焦距f（mm）后焦距/前焦距

　　焦距為光學系統的主光點到焦點的距離。從最后一片鏡頭的頂點到后焦點的距離，為后焦距。從第一片鏡頭的頂點到前焦點的距離，為前焦距。

　　十七、景深：

　　深度為與物體從最佳焦點前后移動時．出現最銳利焦點的最近點與最遠點之間的距離。物體側的深度范圍稱為景深。同樣，照相機側的范圍稱為焦點深度。具體的景深的值多少略有不同。景深（Depth of Field）可以用以下的計算式計算出來：

　　景深 = 2 x Permissible COC x 實效F / 光學倍率2 = 允許誤差值 / (NA x 光學倍率)(使用的是0.04mm的Permissible COC)

　　通過鏡頭的影像理論土會形成點狀。清晰影像上出現可接受的摸糊情況，稱為可接受的彌散圓。

　　十八、焦深：

　　深度為當CCD從最佳焦點前后移動時，出現最銳利焦點的最近點與最遠點之間的距離。影像側的深度范圍稱為焦深。

　　十九、后截距（mm）：

　　從鏡頭安裝座盤前端到影像的距離。

　　二十、C安裝座規格：

　　名稱 標準外徑 螺絲螺紋數(25.4mm用) 后截距

　　U1 25.4000mm 32Threads 17.526mm

　　二十一、數值孔徑 NA，NA：

　　當物體在入射光孔上產生的半角為u，且折射率為n，n x sinu為物體側數值孔經（NA）。

　　當物體在出射光孔上產生的半角為u，且折射率為n，n x sinu 為影像側數值孔徑{NA）。

　　NA=n x sinu　　　　　　NA=n x sin u

　　NA越高，鏡頭的分辨率與亮度越佳。如下圖所示 入射角度 u, 物體側折射率n, 成像側的折射率 n：NA = NA x 放大率

　　對于Macro鏡頭，NA =M/2 xF　NA = 1/2 xF　NA=NA x光學倍率　NA=NA x光學倍率

　　二十二、F值F No：

　　此值指鏡頭的亮度。將鏡頭對焦距離除以物體側的有效直徑（入射光孔直徑Dmm)，即可得到此數值，也可使用NA與鏡頭的光學放大倍率(β)計算。數值越小，鏡頭越明亮。F No=焦距/入射孔徑或有効口徑=f／D

　　二十三、有效F No：

　　此值為具體在有限距離內的鏡頭亮度，指實際操作時的亮度。光學放大倍率越高(β)，鏡頭越暗。

　　實效F = (1 +光學倍率) x F#，實效F = 光學倍率 / 2NA

　　二十四、光學放大倍率β：

　　物體尺寸與影像尺寸的比例。

　　β =y／y

　　=b／a

　　=NA／NA

　　=CCD鏡頭元件尺寸／視野實際尺寸

　　二十五、光學倍率：

　　放大倍率（Magnification）指的是通過鏡頭的調整能夠改變拍攝對象原本成像面積的大小。光學倍率就是通過光學鏡頭變倍的放大倍率。主要點與成像的關系：放大率是指成像大小與物體的比。

　　二十六、電子放大倍率：

　　電子放大倍率為影像在顯示器屏幕上顯示時與在CCD上顯示相比的放大倍率。

　　二十七、顯示器放大倍率：

　　顯示器放大倍率為通過鏡頭在顯示器呈現物體的放大倍率。

　　顯示器放大倍率=(光學放大倍率β) x (電子放大倍率)

　　(計算范例) 光學放大倍率=02x，CCD尺寸1/2"(對角線8mm)，顯示器1/4"：

　　電子放大倍率=14 x25.4/8=44.45

　　顯示器放大倍率=0.2x44.45=8.89(倍) (1英寸=25.44mm)

　　※有時根據TV監視器的掃描狀態，以上的簡易計算將有一些變化。

　　二十八、視野(FOV)：

　　視野指使用照相機以后看到的物體側的范圍。

　　照相機有效區域的縱向長度（V）/光學倍率（M）＝視野（V）

　　照相機有效區域的橫向長度（H）/光學倍率（M）＝視野（H）

　　照相機有效區域的縱向長度（V）or（H）=照相機一個畫素的尺寸×有効畫素數（V）or（H）來計算。

　　（計算范例)　　光學放大倍率=0.2x，CCD尺寸1／2"（長4.8mm，寬6.4mm}：

　　視野尺寸 長度=4.8／0.2=24(mm)

　　寬度=6.4／0.2=32{mm)

　　二十九、解析度：

　　表示了所能見到了2點的間隔0.61x 使用波長(λ)/ NA=解析度(μ),以上的計算方法理論上可以計算出解析度，但不包括失真?！褂貌ㄩL為550nm

　　三十、解像力：

　?。眒m中間可以看到黑白線的條數。單位（lp）/mm

　　三十一、MTF（Modulation Transfer Function）：

　　成像時再現物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數和對比度。

　　三十二、成像圈：

　　成像尺寸φ，要輸入相機感應器尺寸。

　　三十三、照相機 Mount：

　　C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm，CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm，F-mount: FB:46.5mm，M72-Mount: FB 廠家各有不同。

　　三十四、邊緣亮度：

　　相對照度是指中央的照度與周邊的照度的百分比。

　　三十五、通風盤及解析度：

　　Airy Disk（通風盤）是指通過沒有失真的鏡頭在將光集中一點時，實際上形成的是一個同心圓。這個同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過以下的計算公式計算出來。這個值稱為解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半徑隨波長改變而改變，波長越長，光越難集中于一點。 例：NA0.07的鏡頭 波長550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

　　三十六、 MTF 及解析度：

　　MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側也被再現出來。表示鏡頭的成像性能，成像再現物體的對比度的程度。測試對比性能，用的是具有特定空間周波數的黑白間隔測 試?？臻g周波數是指１mm的距離濃淡變化的程度。

　　黑白矩陣波，黑白的對比度為100%.這個對象被鏡頭攝影后，成像的對比度的變化被定量化?；旧?，不管什么鏡頭，都會出現對比度降低的情況。最終對比度降低至0%。，不能進行顏色的區別。

　　顯示了物體側與成像側的空間周波數的變化。橫軸表示空間周波數，縱軸表示亮度。物體側與成像側的對比度由A、B計算出來。MTF由A,B的比率計算出來。

　　解析度與MTF的關系：解析度是指2點之間怎樣被分離認識的間隔。一般從解析度的值可以判斷出鏡頭的好壞，但是實際是MTF與解析度有很大的關系。圖4顯示了兩個不同鏡頭的MTF曲線。鏡頭a 解析度低但是具有高對比度。鏡頭b對比度低但是解析度高。

　　三十七、微距鏡頭：

　　不用近接環或特寫鏡頭而實現擴大攝影，為近接攝影而設計的鏡頭，有限遠（=從物鏡出射的光，在一定距離處聚焦）

　　三十八、CCTV鏡頭：

　　適合于廣范圍的擴大觀察，需要嚴格精度時不適合，無限遠（=從物鏡出射的光，不聚焦，平行前進）

　　三十九、變倍鏡頭：

　　焦距可變鏡頭，倍率，攝像范圍等可以簡單改變。適合于需要尋找最合適攝影條件（攝影距離，鏡頭的焦距）以便于操作的場合使用。不產生聚焦位置移動的稱為變倍鏡頭，產生焦距位置移動的稱為變焦鏡頭。

　　四十、成像圓：

　　光學系統中成像圓的尺寸，成像圓的尺寸=CCD對角尺寸，和CCD尺寸同樣意義。

　　四十一、后變倍鏡頭：

　　安裝在CCD前面，不改變工作距離，擴大視野范圍。F值下降，分辨率、對比度下降，聚焦會有些不準。

　　四十二、前變倍鏡頭：

　　安裝在鏡頭前面，工作距離會變化，亮度不變，擴大視野范圍。