工业镜头的分类

工业镜头是专门为工业应用设计的光学镜头，主要用于工业相机，配合成像系统完成对目标物体的检测、测量、识别等任务。与普通摄影镜头不同，工业镜头强调高精度、稳定性、抗干扰能力以及适应恶劣环境的能力。那么工业镜头都是怎么分类的呢

根据不同的应用场景、光学特性和结构设计，主要可以分为以下几大类：

1. 按焦距和视场角分类，也是最基础的分类，分为标准镜头、广角镜头、长焦镜头。

标准镜头：

焦距中等（通常在35mm-85mm等效焦距范围，具体取决于传感器尺寸），视角与人眼接近（约45°-60°）。

提供自然的透视效果，畸变相对较小。

适用于一般的检测、识别、定位等场景。

广角镜头：

焦距短（通常小于35mm等效焦距），视场角大（大于60°，可达100°以上甚至超广角）。

能在近距离拍摄大范围场景，但边缘畸变较明显。

适用于空间受限、需要大视野监控或检测的场景（如仓储物流、宽幅产品检测）。

长焦镜头：

焦距长（通常大于85mm等效焦距），视场角小（小于30°，可达几度）。

能将远处的物体拉近放大，压缩空间感，景深较浅。

适用于检测远距离目标或需要高放大倍率的场景（如安防监控特定区域、远距离尺寸测量）。

2. 按焦距是否可变分类，分为定焦镜头和变焦镜头。

定焦镜头：

焦距固定不可变。

结构相对简单，光学设计可以更优化，通常在同价位下成像质量优于变焦镜头。

稳定性好，重复精度高。

工业应用最主流的选择，适用于固定工作距离和视野要求的场景。

变焦镜头：

焦距可以在一定范围内连续变化（如12mm-36mm）。

灵活性高，一个镜头可覆盖多个焦距段，无需更换镜头即可调整视场大小。

结构复杂，光学设计需要折衷，通常成像质量、通光量（F值）略逊于同级别定焦镜头，成本也更高。

适用于工作距离或视野要求可能变化、需要灵活调整的应用（如某些移动设备、教学演示、初步场景勘察）。在需要最高精度和稳定性的工业检测中不如定焦常用。

3. 按与传感器尺寸匹配分类，分为1/3英寸镜头、1/2英寸镜头、2/3英寸镜头、1英寸镜头、4/3英寸镜头、APS-C镜头、全画幅镜头。

镜头必须与相机的传感器尺寸匹配（或大于）才能获得完整、无暗角的图像。

镜头标称的靶面尺寸必须大于或等于相机传感器的实际尺寸，否则图像边缘会出现严重的暗角或模糊。

4. 按光圈是否可变分类，分为固定光圈镜头、可变光圈镜头。

固定光圈镜头：

光圈大小固定不可调（通常是最大光圈）。

结构简单，成本低，稳定性好。

在光照可控的工业环境中非常常用。

可变光圈镜头：

光圈大小可以手动或通过驱动装置（手动/自动光圈）在一定范围内调节（如F1.4-F16）。

可以根据环境光强调整进光量，或在需要改变景深时使用。

结构相对复杂。在需要精确控制曝光或景深的场景（如某些显微或复杂光照环境）中有用，但不如固定光圈在标准工业检测中普及。

5. 特殊应用镜头是工业领域的核心，包括远心镜头、FA镜头、紫外/红外镜头。

远心镜头：

原理：主光线平行于光轴。分为物方远心、像方远心或双远心。

核心优势：消除透视误差。物体在景深范围内移动时，其在图像中的尺寸不会发生变化。景深通常较大。

应用：高精度尺寸测量（如零件几何尺寸、厚度）、定位（对Z轴位置不敏感）、具有高度差的物体检测。是精密测量领域的关键镜头。

线扫描镜头：

设计：专为配合线阵相机使用而优化。

特点：在垂直于扫描方向（通常是镜头长边方向）上具有极高的分辨率和极低的畸变，以保证连续扫描时图像拼接的精度。

应用：连续运动物体的高速、高精度检测（如纸张、薄膜、纺织品、金属板材、印刷品检测，以及大幅面扫描）。

显微镜头 / 微距镜头：

特点：设计用于极高放大倍率（通常大于1:1）和极近工作距离。

应用：微小物体或特征的观察与检测（如PCB板元件、芯片、生物样本、材料微观结构）。

FA镜头：

定义：专为工厂自动化设计的定焦镜头系列。

特点：通常在分辨率（高MTF）、低畸变、景深、通光量（低F值）、机械稳定性和环境耐受性方面进行了优化平衡，性价比高。

应用：广泛应用于各种机器视觉任务，如定位、识别、计数、缺陷检测等，是通用工业检测的主力军。

紫外镜头 / 红外镜头：

特点：光学材料和镀膜针对特定波段（UV或IR）进行优化，确保在该波段有良好的透过率和成像质量。普通可见光镜头在这些波段性能很差甚至完全不透光。

应用：

UV：荧光检测、半导体检测、特定材料分析、伪造检测。

IR：热成像（测温、夜视）、特定材料分选（如塑料分选）、穿透检测（如硅晶圆内部缺陷）。