要開發(fā)高性能機(jī)器視覺系統(tǒng)，需要了解如何選擇合適的?機(jī)器視覺鏡頭?。鏡頭是成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。需要合適的鏡頭才能最大限度地發(fā)揮相機(jī)和板級(jí)成像設(shè)備的功能。如果沒有正確的鏡頭，圖像質(zhì)量可能會(huì)受到影響。

1. 失真

選擇機(jī)器視覺鏡頭時(shí)應(yīng)考慮兩種類型的畸變：徑向畸變和透視畸變。徑向畸變是一種光學(xué)誤差或像差，導(dǎo)致圖像不同點(diǎn)的放大倍數(shù)不同。有時(shí)，可以通過識(shí)別每個(gè)像素應(yīng)該在哪里的軟件來糾正失真，然后將其移動(dòng)到該位置。

透視失真或視差是一種錯(cuò)覺，即物體離相機(jī)越遠(yuǎn)，它通過鏡頭看起來就越小。這是由具有角視場的鏡頭引起的。最小化透視失真的一種方法是保持相機(jī)垂直于視野并使用遠(yuǎn)心鏡頭。遠(yuǎn)心鏡頭可在景深范圍內(nèi)保持放大倍率，從而消除透視失真。

2. 分辨率

由于相機(jī)傳感器上的像素尺寸不斷減小，機(jī)器視覺系統(tǒng)的分辨率通常受鏡頭而非相機(jī)傳感器的限制。較低的分辨率會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)處的物體被合并到相鄰的像素中，并且它們之間的分離不再明顯。

分辨率衡量機(jī)器視覺系統(tǒng)再現(xiàn)對(duì)象細(xì)節(jié)的能力。鏡頭的分辨率表示為圖像空間中與像素大小相關(guān)的頻率。具有 3.45 μm 像素尺寸的相機(jī)傳感器代表 145 lp/mm（每毫米線對(duì)）的像素限制分辨率。所使用的機(jī)器視覺鏡頭至少需要解決這個(gè)頻率，系統(tǒng)才能獲得最大分辨率。

3.對(duì)比

對(duì)比度是黑色和白色之間強(qiáng)度的分離。當(dāng)考慮兩個(gè)相同分辨率的鏡頭時(shí)，圖像質(zhì)量取決于每個(gè)鏡頭如何保持對(duì)比度。更高的鏡頭分辨率使鏡頭更難產(chǎn)生高對(duì)比度、清晰的圖像。

測量機(jī)器視覺鏡頭的性能并不像在給定分辨率下測量對(duì)比度那么簡單。對(duì)比度還取決于場位置（或圖像高度）。要確定鏡頭的性能，必須考慮更多變量。必須檢查鏡頭的工作距離、f/#、光波長以及與鏡頭一起使用的圖像傳感器的尺寸。?

鏡頭制造商提供調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF) 曲線來比較鏡頭。這些曲線應(yīng)考慮到鏡頭的預(yù)期用途，制造商應(yīng)愿意根據(jù)要求提供詳細(xì)規(guī)格的 MTF 曲線。