内容提要
- 相机镜头选型计算步骤
2.相机镜头配合注意事项
3.实例选型：通过实例一步一步进行相机镜头选型
1.相机镜头选型计算步骤
（1）根据检测的零部件特征大小、特征变化等情况综合确定需要采集的区域大小，即视场大小，建议零部件特征的最大变化范围占视场总面积的70~80%；
（2）根据需求确定检测精度，即特征分辨率—需要采集的图像中的最小特征点的大小；
分辨率计算公式：相机分辨率 = 视场/检测精度 * （2~4）
（3）根据现场安装要求确定工作距离的调整范围；
（4）根据视场大小和特征分辨率来选取相机的分辨率，再结合帧率、传感器类型、数据传输接口等确定相机型号；
（5）根据相机芯片尺寸、工作距离计算和选取镜头的焦距，再结合分辨率、相机接口、景深要求等确定镜头型号；
焦距计算公式：焦距 = 传感器芯片尺寸*工作距离/视场
（6）选定相机和镜头型号后，重新计算调整视场和工作距离的范围。
2.相机镜头配合注意事项
分辨率 —镜头分辨率要大于相机分辨率；
工作距离 —注意镜头的工作距离范围符合需求；
畸变 —高精度尺寸测量时必须选取低畸变的镜头；
景深 —需要确定需求是否有较大的景深要求；
芯片尺寸 —镜头的最大兼容芯片尺寸需要大于或等于相机芯片尺寸；
接口类型 —相机与镜头的接口需要匹配，最常见的国际标准接口为C接口和CS接口，具体见下表：
3.实例选型
检测需求
测量物体长和宽
被测物的尺寸（即视野范围）：300mm×220mm
被测物的精度：0.5mm
开始选型
1、 由于边缘像素由黑到白有一个过渡的区间，这个受到打光的影响，数量一般从2-6个都有可能；
2、 以精度0.5作为一个像素的精度标准（从2-6中选择一个合适的值来进一步划分精度的范围，可以减小由于像素黑到白这个过渡区间的影响）；
图片
在找像素值为255的点时（由于过渡区的影响）,不可以准确找到这个黑点,故需要将每个像素继续划分(0.5mm)。这样就可以更精确的查找到黑色的像素点。故需要检测的精度要求为： 0.5 / 2 = 0.25mm
3、 由于图像畸变过大，故图像应该占相机感光器的靶面70~80%为最佳的选择
这里选择75%来计算；
则相机视野范围为（取短边计算，若短边满足精度要求，则长边肯定可以满足精度要求）：
短边：H × 75% = 220 H = 293.3mm
长边：W × 75% = 300 W = 400mm
4、 根据精度检测要求：
W方向的像素为： PW= 400/0.25 = 1600 (pix)
H方向的像素为： PH = 293.3 /0.25 = 1200 (pix)
5、 上网查找相机，在满足精度要求的情况下，可以优先选择小靶面尺寸的相机，例如大华相机如下：
1）A520M|CG50 1920 × 1280 2/3”
2）A7200M|CG50 1920 × 1280 1/2”
6、 则相机的像素为：
P = PW×PH = 1600× 1200 = 192万
开始选择相机：
1280 × 1024 -----130万
1920 × 1200 ------200万 这里选200万
7、 计算镜头的焦距
f = S*WD/FOV
其中：S: 芯片尺寸，WD：工作距离，FOV：视野范围
这里选择靶面的尺寸：1/2” 1”的靶面尺寸为：12.8mm × 9.6mm
芯片长边：β = 12.8 × 1/2 = 6.4mm
芯片短边：β = 9.6 × 1/2 =4.8mm
步骤3计算视野范围FOV:
短边：H × 75% = 220 H = 293.3mm
长边：W × 75% = 300 W = 400mm
8、 计算焦距
镜头焦距的种类：3.5 5 8 12 16 25 35 50 75
1）无工作距离要求:
暂定工作距离500mm （芯片尺寸与视野都取短边计算，短边满足，长边肯定满足）
f = 3004.8/293.3
f = 8.2mm
与 f8.2 最接近是 f12
选取f12，反向计算工作距离 12 = WD4.8/293.3
WD=733.2mm
上网或者根据芯片手册选取，Computar镜头M1214-MP2满足要求
2）满足工作距离来选择焦距，暂定客户要求工作距离小于400mm：
WD = 400 mm
f = 2004.8/293.3
f =6.5 选择焦距 f5
计算WD
5 = WD4.8/293.3 WD= 305.5
小于400，满足要求
上网或者根据芯片手册选取，Computar镜头M0514-MP2
9、 总结
综上计算，具体选型如下
相机 大华 A7200M|CG50 1920 × 1280 1/2
镜头 Computar M1214-MP2 工作距离733.2mm M0514-MP2 工作距离305.5mm
