机器视觉工业镜头的变焦和调焦

一个完整的机器视觉系统包括工业相机、工业镜头、图像采集卡、视觉光源等组件。其中，工业镜头在系统中有着至关重要的作用，相当于人类的眼睛。

      工业镜头要最大限度的发挥其性能优势，在使用中就要明确它的相关技术参数，今天就为您揭秘机器视觉工业镜头变焦调焦技术。

一、变焦技术

      变焦是指机器视觉镜头组件经过调节后，使镜头自身的焦距有较大的变化范围的过程。镜头分为定焦镜头与变焦镜头两种，这其中定焦镜头的焦距是固定的，因此是不具有变焦技术的，只有变焦镜头才可以进行变焦。变焦镜头在使用中，可以通过自由变焦，使相机可以在大场景和局部特写之间随意转换，具有很强的适应性强。 

工业变焦镜头

      大多数情况下，变焦技术与调焦技术比较容易被混淆，但实际上两者是有本质上的区别的。首先，调焦的焦，指的是焦点，调焦就是通过调整焦点位置来改变像距，通过对虚实图像的观察以保障清晰成像；而变焦的焦，指的是焦距，通过改变镜头的视角来达到影像清晰的目的。

      因此，虽然两项技术都带有焦字，但所指却不同，因此意义也有所不同。其次，变焦是通过将两组及以上透镜相对移动，从而改变镜头焦距，在整个过程中是保持像面位置不动的，而调焦则是主要需要改变成像面的位置，尽管单组移动也会引起镜头焦距的改变，但其变化确实比较微弱。

二、调焦技术

      调焦是通过调整物体与物镜之间的距离，来确保获得清晰图像的过程，也叫做对焦。机器视觉镜头组件的成像面与相机的感光面相重合时，获取的图像是最为完整与清晰的，而调焦的过程就是在不断调整成像面的位置，使之与感光面相重合。因此，调焦技术是保障图像质量的关键。根据调焦方式的不同，调焦技术又可以分为整组移动调焦与单组移动调焦两种。　

      整组移动：是采用整个镜头一起前后移动的方法，这种调焦方式，是在不改变镜头的光学结构，不改变镜头自身焦距的基础上，使成像面与感光面重合。单组移动：是采用仅使某一组透镜相对于其他透镜前后移动的方法，这种调焦方式，很显然已经改变了镜头的光学结构，镜头焦距也有所变化，但是一般变化不大。

Coumputar可调焦定焦工业镜头

三、调焦和对焦应用占比

         调焦和对焦在工业镜头中，都有涉及，但是对焦明显要应用的更广泛一些，这一点和民用消费级的镜头是不一样的。民用的镜头，哪怕是现在手机上的镜头，都要配置个三五倍的光学变焦，高级一点的，还要带镜头伸缩来增加变焦范围和品质。但是工业镜头上则相反，这个主要是因为变焦后，视野范围一般都会发生变化，而且不同的焦距时的成像质量也是不一样的，存在不一样的像差。而工业镜头主要是用于测试测量，视野变化了或者成像质量改变了，一般都需要重新标定图像，这会给工业测量带来一些额外的工作量。所以，工业上，一般都是使用定焦镜头，距离和视野都固定死了，标定一次后，就不再需要标定了。当然，如果是一些不需要测量的项目，只需要判断有无、存在性、顺序等之类的测量项目，那么使用变焦镜头可以兼顾更多不同大小的产品，也是可以考虑变焦镜头的，但是从整个工业镜头的产品线来看，变焦镜头相对来说可选范围比较小，FA镜头一般是定焦的镜头，远心镜头也是定焦的镜头。

远心镜头即不可变焦，也不能对焦。