一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一(yi)般(ban)稱為攝像(xiang)鏡(jing)頭(tou)或(huo)攝影鏡(jing)頭(tou)，簡稱鏡(jing)頭(tou)，其功(gong)能就是光學成像(xiang)。

光(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)是機器視覺系(xi)統中(zhong)(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少的部件(jian)，直接影響成(cheng)像(xiang)質量的優(you)劣，影響算法的實現和(he)效(xiao)果。光(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)從焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)上(shang)可(ke)分為短焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、中(zhong)(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，長焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；從視場大小分有廣角(jiao)、標準，遠(yuan)攝鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；結構上(shang)分有固定(ding)光(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)(dong)光(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)(dong)(dong)光(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、自動(dong)(dong)(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)(dong)(dong)光(guang)圈電動(dong)(dong)(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，電動(dong)(dong)(dong)(dong)三可(ke)變(bian)（光(guang)圈、焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)、聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)均可(ke)變(bian)）鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)等。

二、光學鏡頭有哪些分類

1、按鏡頭鏡片材料分

光學鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)主(zhu)要(yao)分為(wei)塑膠鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)、玻(bo)璃(li)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)和玻(bo)璃(li)塑膠混合鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)三大類。無論是采用塑膠鏡(jing)片組立的塑膠鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)還是玻(bo)璃(li)透(tou)鏡(jing)組立而成(cheng)的玻(bo)璃(li)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)，其結構(gou)都是由多片鏡(jing)片構(gou)成(cheng)。一般而言，鏡(jing)片數量越(yue)多，鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)的成(cheng)像質(zhi)量越(yue)高(gao)。

塑膠(jiao)鏡(jing)頭與(yu)玻璃(li)鏡(jing)頭由于在材(cai)料屬性、加(jia)工工藝(yi)、透光(guang)率等(deng)(deng)方面都存在著很(hen)大的差異(yi)，因此最終的適用(yong)(yong)范圍也大有不同(tong)。塑膠(jiao)鏡(jing)頭是由光(guang)學(xue)塑膠(jiao)鏡(jing)片(pian)組成的鏡(jing)頭，由于可塑性強，容易制成非球面形狀，方便小型化等(deng)(deng)特點，廣泛應用(yong)(yong)于手機(ji)、數碼相機(ji)等(deng)(deng)設備上。

玻璃鏡(jing)頭(tou)是(shi)由玻璃鏡(jing)片(pian)組立而成，由于對模(mo)造(zao)技術、鍍膜工(gong)藝(yi)、精密加工(gong)等方面(mian)有著較高的(de)要求(qiu)以及(ji)其透(tou)光率高的(de)特點，更(geng)多應用于高端影(ying)像(xiang)領(ling)域，如單反相機、高端掃描儀、車載成像(xiang)系統(tong)、高端安防視頻監控等設備。

玻璃塑(su)膠混合(he)鏡(jing)頭，由部分玻璃鏡(jing)片和(he)部分塑(su)膠鏡(jing)片共同組成，結合(he)了二者的特點，具有高(gao)折射率的光(guang)學性能(neng)和(he)穩定性，廣(guang)泛(fan)應(ying)用于監控攝(she)像(xiang)頭、數碼相機、車載攝(she)像(xiang)頭等鏡(jing)頭模(mo)組中。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

2、按結構分

（1）固定光圈定焦鏡頭

簡單：鏡(jing)頭只有一個可以(yi)手動調(diao)(diao)整的(de)(de)對焦調(diao)(diao)整環(huan)，左(zuo)右旋轉該環(huan)可使成(cheng)像在CCD靶面上的(de)(de)圖(tu)像最(zui)清晰(xi)；沒(mei)有光(guang)圈調(diao)(diao)整環(huan)，光(guang)圈不能(neng)調(diao)(diao)整，進入鏡(jing)頭的(de)(de)光(guang)通(tong)(tong)量(liang)不能(neng)通(tong)(tong)過改變鏡(jing)頭因素而改變，只能(neng)通(tong)(tong)過改變視場的(de)(de)光(guang)照度來調(diao)(diao)整。結構簡單，價格便宜。

（2）手動光圈定(ding)焦鏡頭

手動光(guang)圈(quan)(quan)定焦鏡頭比固定光(guang)圈(quan)(quan)定焦鏡頭增加了光(guang)圈(quan)(quan)調整環(huan)，光(guang)圈(quan)(quan)范圍一般從(cong)F1.2或F1.4到全關(guan)閉(bi)，能方便地(di)適應被被攝現場(chang)地(di)光(guang)照(zhao)度，光(guang)圈(quan)(quan)調整是通過手動人(ren)為進(jin)行的。光(guang)照(zhao)度比較均勻，價格較便宜。

（3）自動光圈定焦(jiao)鏡頭

在手動(dong)(dong)(dong)光圈定焦鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)光圈調(diao)整(zheng)環(huan)上增加(jia)一個(ge)齒輪(lun)合傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)微型電(dian)機(ji)，并從驅動(dong)(dong)(dong)電(dian)路引(yin)出3或4芯(xin)屏蔽線，接(jie)到攝(she)像機(ji)自(zi)動(dong)(dong)(dong)光圈接(jie)口座上。當進入鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)光通量變化時，攝(she)像機(ji)CCD靶面產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)電(dian)荷發(fa)生(sheng)(sheng)相應的(de)(de)(de)變化，從而使視頻信(xin)號電(dian)平發(fa)生(sheng)(sheng)變化，產生(sheng)(sheng)一個(ge)控制信(xin)號，傳(chuan)給自(zi)動(dong)(dong)(dong)光圈鏡(jing)頭(tou)，從而使鏡(jing)頭(tou)內(nei)的(de)(de)(de)電(dian)機(ji)做(zuo)相應的(de)(de)(de)正向或反向轉動(dong)(dong)(dong)，完成調(diao)整(zheng)大小的(de)(de)(de)任務(wu)。

（4）手(shou)動光(guang)圈變焦鏡頭(tou)

焦(jiao)(jiao)距(ju)可變(bian)(bian)的(de)，有一個焦(jiao)(jiao)距(ju)調整環(huan)，可以在(zai)一定范圍內調整鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)，其(qi)可變(bian)(bian)比一般為2～3倍，焦(jiao)(jiao)距(ju)一般為3.6~8mm。實際應用中(zhong)，可通過(guo)手(shou)動調節(jie)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)環(huan)，可以方(fang)便地(di)選擇被監視地(di)市(shi)場的(de)市(shi)場角。但是(shi)當(dang)攝像機安(an)裝位置(zhi)固定下以后(hou)，在(zai)頻繁(fan)地(di)手(shou)動調整變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)是(shi)很不方(fang)便的(de)。因(yin)此，工程(cheng)完工后(hou)，手(shou)動變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)一般很少調整。僅(jin)起(qi)定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)作用。

（5）自動(dong)光圈電動(dong)變焦鏡(jing)頭

與自動光圈定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)相比增(zeng)加了(le)兩(liang)個微型電(dian)(dian)機(ji)，其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)機(ji)與鏡(jing)頭(tou)(tou)的變(bian)焦(jiao)(jiao)環(huan)合(he)，當(dang)其(qi)轉動時(shi)可以控制(zhi)鏡(jing)頭(tou)(tou)的焦(jiao)(jiao)距(ju)；另一(yi)電(dian)(dian)機(ji)與鏡(jing)頭(tou)(tou)的對焦(jiao)(jiao)環(huan)合(he)，當(dang)其(qi)受控轉動時(shi)可完(wan)成鏡(jing)頭(tou)(tou)的對焦(jiao)(jiao)。但(dan)是由于增(zeng)加了(le)兩(liang)個電(dian)(dian)機(ji)且鏡(jing)片組(zu)數增(zeng)多，鏡(jing)頭(tou)(tou)的體積也相應增(zeng)大(da)。

（6）電動(dong)三可(ke)變鏡頭

與(yu)自(zi)動(dong)光圈電動(dong)變焦鏡頭相比，只是(shi)將對光圈調整電機的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)由自(zi)動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)改為由控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器來手動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦(jiao)距的(de)(de)長(chang)短則可(ke)以分為短焦(jiao)鏡頭、中焦(jiao)鏡頭、長(chang)焦(jiao)鏡頭。每個焦(jiao)段都有不同的(de)(de)使用場景(jing)，短焦(jiao)鏡頭適(shi)合(he)拍攝近(jin)景(jing)，但由于焦(jiao)距小(xiao)(xiao)，拍攝遠處(chu)物(wu)(wu)體(ti)就(jiu)看不清(qing)；中焦(jiao)鏡頭拍到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)和我們看到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)差不多(duo)，更接近(jin)我們平(ping)時(shi)看到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)視角；長(chang)焦(jiao)鏡頭視角小(xiao)(xiao)但對拍攝遠處(chu)的(de)(de)物(wu)(wu)體(ti)則起(qi)到(dao)(dao)(dao)了放大(da)的(de)(de)作用，適(shi)合(he)拍攝遠處(chu)的(de)(de)物(wu)(wu)體(ti)、球賽、野(ye)生動物(wu)(wu)等(deng)等(deng)。

從視(shi)場(chang)(chang)(chang)角(jiao)的(de)(de)大小則能分為廣(guang)角(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、超(chao)(chao)廣(guang)角(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)和魚(yu)眼鏡(jing)頭(tou)(tou)。廣(guang)角(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)視(shi)場(chang)(chang)(chang)角(jiao)一(yi)般在80°左右，主要用于(yu)一(yi)般場(chang)(chang)(chang)景下(xia)拍攝，超(chao)(chao)廣(guang)角(jiao)則用于(yu)拍攝風景、建筑、合影等(deng)場(chang)(chang)(chang)景，魚(yu)眼鏡(jing)頭(tou)(tou)是一(yi)種(zhong)極端的(de)(de)廣(guang)角(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，視(shi)場(chang)(chang)(chang)角(jiao)接近(jin)甚至能超(chao)(chao)過180°，鏡(jing)片的(de)(de)直徑很短且呈向外凸出，與魚(yu)的(de)(de)眼睛類似，廣(guang)泛用于(yu)場(chang)(chang)(chang)景監控、機器人導航和測量等(deng)領(ling)域(yu)。

同樣，也可根據焦距的變化分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類。按照結構的劃分(fen)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)鏡(jing)頭又能(neng)分(fen)為固(gu)定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)鏡(jing)頭、手動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)鏡(jing)頭和自(zi)動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)鏡(jing)頭三種，固(gu)定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)主(zhu)要應用在(zai)監(jian)控(kong)、微(wei)單和車載等方面，手動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)則(ze)用于機器人視覺、道(dao)路監(jian)控(kong)，能(neng)自(zi)動(dong)調整光(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)的定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)鏡(jing)頭則(ze)廣泛用在(zai)光(guang)(guang)線復雜多變(bian)的場所(suo)，比如監(jian)控(kong)攝影機。變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)也(ye)可(ke)分為三(san)種：手(shou)動(dong)光圈變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、自動(dong)光圈電(dian)動(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)和電(dian)動(dong)三(san)可(ke)變(bian)(bian)鏡(jing)頭(tou)(tou)（光圈、焦(jiao)距(ju)、聚焦(jiao)都能變(bian)(bian)化）。

4、按接口分

鏡頭和攝像機之間的接口有許多不同的類型，工業攝像機常用的(de)(de)包括(kuo)C接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、CS接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、F接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、V接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、T2接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、徠卡接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M42接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M50接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)等。接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)類型(xing)的(de)(de)不同(tong)(tong)和鏡頭性能及質量并無(wu)直接(jie)(jie)關系，只是接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)方式的(de)(de)不同(tong)(tong)，一(yi)般可以也(ye)找(zhao)到(dao)各種常用接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)之間的(de)(de)轉(zhuan)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)口(kou)(kou)和(he)(he)CS接(jie)(jie)口(kou)(kou)是工業攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)國際標準接(jie)(jie)口(kou)(kou)，為1英寸-32UN英制螺紋連接(jie)(jie)口(kou)(kou)，C型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)和(he)(he)CS型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)螺紋連接(jie)(jie)是一樣的(de)(de)(de)(de)(de)，區別在(zai)于C型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)后截距為17.5mm，CS型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)后截距為12.5mm。所以(yi)CS型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)可以(yi)和(he)(he)C口(kou)(kou)及CS口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)鏡頭(tou)連接(jie)(jie)使用(yong)(yong)，只是使用(yong)(yong)C口(kou)(kou)鏡頭(tou)時需要(yao)加一個5mm的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)圈；C型(xing)接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)不能用(yong)(yong)CS口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)鏡頭(tou)。

F接(jie)口(kou)鏡(jing)頭(tou)是尼康(kang)鏡(jing)頭(tou)的接(jie)口(kou)標準，所以又(you)稱尼康(kang)口(kou)，也是工業(ye)攝像機中常用的類型，一般攝像機靶面大(da)于1英寸(cun)時需用F口(kou)的鏡(jing)頭(tou)。

V接口(kou)鏡(jing)頭(tou)(tou)是著名的專業鏡(jing)頭(tou)(tou)品牌施奈(nai)德(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)所主要使用的標準，一般也用于攝像機靶面較大或特殊用途的鏡(jing)頭(tou)(tou)。

5、特殊用途的鏡頭

顯微鏡(jing)頭，一般是(shi)指成像(xiang)(xiang)比例大于(yu)10:1的拍攝(she)系統所用(yong)，但由于(yu)現在的攝(she)像(xiang)(xiang)機的像(xiang)(xiang)元(yuan)尺寸已(yi)經做到(dao)3微米以(yi)內(nei)，所以(yi)一般成像(xiang)(xiang)比例大于(yu)2:1時也(ye)會選用(yong)顯微鏡(jing)頭。

微距鏡(jing)(jing)頭，一(yi)般(ban)(ban)是指成像(xiang)比例為2:1～1:4的(de)(de)范圍內的(de)(de)特殊設(she)計的(de)(de)鏡(jing)(jing)頭。在對圖像(xiang)質量要求不(bu)是很高(gao)的(de)(de)情況下，一(yi)般(ban)(ban)可采(cai)用在鏡(jing)(jing)頭和攝(she)像(xiang)機之間加近攝(she)接圈的(de)(de)方(fang)式或在鏡(jing)(jing)頭前加近拍(pai)鏡(jing)(jing)的(de)(de)方(fang)式達到放大成像(xiang)的(de)(de)效果(guo)。

遠心鏡(jing)頭，主要是為糾正傳(chuan)統鏡(jing)頭的(de)(de)視差而(er)特殊設計的(de)(de)鏡(jing)頭，它可以(yi)在(zai)一(yi)定的(de)(de)物(wu)距范圍(wei)內，使得到的(de)(de)圖像放大倍率(lv)不(bu)會隨物(wu)距的(de)(de)變化而(er)變化，這對(dui)被(bei)測物(wu)不(bu)在(zai)同一(yi)物(wu)面(mian)上的(de)(de)情況是非常重要的(de)(de)應用(yong)。