一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般稱為(wei)攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡稱鏡頭，其功(gong)能就(jiu)是光學成像。

光(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)是(shi)機器視(shi)覺系統中必不可少的(de)部件(jian)，直接影響(xiang)(xiang)成像(xiang)質量的(de)優劣(lie)，影響(xiang)(xiang)算法的(de)實(shi)現和效(xiao)果。光(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)從焦(jiao)距上可分(fen)(fen)(fen)為短(duan)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、中焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，長焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；從視(shi)場(chang)大小分(fen)(fen)(fen)有廣角、標準，遠攝鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；結(jie)構上分(fen)(fen)(fen)有固(gu)定光(guang)圈定焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手動(dong)光(guang)圈定焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自動(dong)光(guang)圈定焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手動(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、自動(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自動(dong)光(guang)圈電動(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，電動(dong)三(san)可變(bian)(bian)（光(guang)圈、焦(jiao)距、聚焦(jiao)均可變(bian)(bian)）鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(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)(jing)(jing)頭(tou)主要(yao)分為塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)、玻(bo)璃(li)(li)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)和玻(bo)璃(li)(li)塑膠(jiao)混合(he)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)三大類(lei)。無論是(shi)(shi)采用(yong)塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)組立的(de)塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)還是(shi)(shi)玻(bo)璃(li)(li)透鏡(jing)(jing)(jing)組立而(er)成的(de)玻(bo)璃(li)(li)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)，其結構都是(shi)(shi)由多片(pian)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)構成。一般(ban)而(er)言，鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)數(shu)量(liang)越多，鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)的(de)成像質量(liang)越高。

塑(su)(su)(su)膠鏡頭(tou)與玻(bo)璃鏡頭(tou)由(you)(you)于在材料屬性、加(jia)工(gong)工(gong)藝、透光率等方(fang)面(mian)都存(cun)在著很大(da)的(de)差異，因(yin)此最終的(de)適用范圍也大(da)有(you)不同。塑(su)(su)(su)膠鏡頭(tou)是由(you)(you)光學塑(su)(su)(su)膠鏡片(pian)組成的(de)鏡頭(tou)，由(you)(you)于可(ke)塑(su)(su)(su)性強，容易制成非球面(mian)形狀，方(fang)便小(xiao)型化等特(te)點(dian)，廣(guang)泛應用于手機、數碼相機等設備上。

玻(bo)璃鏡頭(tou)是由玻(bo)璃鏡片組立(li)而(er)成，由于對模(mo)造技術、鍍膜(mo)工(gong)藝、精密加(jia)工(gong)等方面(mian)有著(zhu)較高(gao)(gao)的要求(qiu)以及(ji)其透光率高(gao)(gao)的特點(dian)，更(geng)多應用于高(gao)(gao)端影(ying)像領域，如單(dan)反相(xiang)機、高(gao)(gao)端掃描儀、車載成像系統、高(gao)(gao)端安(an)防視頻監控等設備。

玻(bo)璃塑膠(jiao)混合鏡(jing)頭(tou)(tou)，由(you)部分(fen)玻(bo)璃鏡(jing)片和部分(fen)塑膠(jiao)鏡(jing)片共(gong)同組成，結合了二(er)者的(de)(de)特點，具有(you)高折(zhe)射率(lv)的(de)(de)光學性(xing)能和穩定性(xing)，廣泛應用于監控攝像頭(tou)(tou)、數碼相機、車載攝像頭(tou)(tou)等鏡(jing)頭(tou)(tou)模組中。

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2、按結構分

（1）固定光(guang)圈(quan)定焦鏡頭

簡(jian)單：鏡(jing)頭只(zhi)有一個可(ke)以手動(dong)調(diao)(diao)整(zheng)的(de)(de)對焦調(diao)(diao)整(zheng)環(huan)，左右旋(xuan)轉該(gai)環(huan)可(ke)使成像在CCD靶面上的(de)(de)圖(tu)像最清晰；沒(mei)有光(guang)圈調(diao)(diao)整(zheng)環(huan)，光(guang)圈不(bu)能(neng)調(diao)(diao)整(zheng)，進(jin)入(ru)鏡(jing)頭的(de)(de)光(guang)通(tong)量不(bu)能(neng)通(tong)過改變(bian)鏡(jing)頭因素而(er)改變(bian)，只(zhi)能(neng)通(tong)過改變(bian)視場的(de)(de)光(guang)照度(du)來調(diao)(diao)整(zheng)。結構簡(jian)單，價格便宜。

（2）手(shou)動光(guang)圈定焦鏡頭

手(shou)動光(guang)圈(quan)定(ding)焦鏡(jing)頭比固定(ding)光(guang)圈(quan)定(ding)焦鏡(jing)頭增加(jia)了光(guang)圈(quan)調整環，光(guang)圈(quan)范(fan)圍一般從F1.2或F1.4到全關閉(bi)，能方便地適應被被攝現場地光(guang)照(zhao)度，光(guang)圈(quan)調整是(shi)通(tong)過手(shou)動人(ren)為(wei)進(jin)行(xing)的。光(guang)照(zhao)度比較(jiao)均勻，價(jia)格較(jiao)便宜。

（3）自動光圈定(ding)焦鏡(jing)頭

在手(shou)動(dong)光(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)焦鏡頭的(de)(de)(de)光(guang)圈(quan)(quan)(quan)調整(zheng)環上增加一個(ge)齒(chi)輪合傳動(dong)的(de)(de)(de)微型電機(ji)，并從(cong)驅(qu)動(dong)電路引(yin)出(chu)3或4芯屏蔽線，接(jie)到攝像(xiang)機(ji)自動(dong)光(guang)圈(quan)(quan)(quan)接(jie)口座上。當進入鏡頭的(de)(de)(de)光(guang)通量變(bian)(bian)化(hua)時(shi)，攝像(xiang)機(ji)CCD靶面(mian)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)電荷發(fa)生(sheng)相應的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)，從(cong)而(er)(er)使視頻(pin)信號電平(ping)發(fa)生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)，產(chan)生(sheng)一個(ge)控(kong)制信號，傳給自動(dong)光(guang)圈(quan)(quan)(quan)鏡頭，從(cong)而(er)(er)使鏡頭內(nei)的(de)(de)(de)電機(ji)做相應的(de)(de)(de)正(zheng)向(xiang)或反向(xiang)轉動(dong)，完成調整(zheng)大(da)小的(de)(de)(de)任務。

（4）手動光(guang)圈(quan)變焦鏡(jing)頭(tou)

焦(jiao)(jiao)距可(ke)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)，有一個焦(jiao)(jiao)距調整(zheng)(zheng)環，可(ke)以(yi)(yi)在一定范圍內調整(zheng)(zheng)鏡頭的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)距，其可(ke)變(bian)(bian)(bian)比一般(ban)為2～3倍，焦(jiao)(jiao)距一般(ban)為3.6~8mm。實際應用(yong)中，可(ke)通(tong)過手動(dong)調節鏡頭的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)環，可(ke)以(yi)(yi)方便(bian)地選擇被(bei)監視地市場(chang)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)角。但是當攝像(xiang)機安裝位置固定下以(yi)(yi)后，在頻繁(fan)地手動(dong)調整(zheng)(zheng)變(bian)(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)是很(hen)不方便(bian)的(de)(de)(de)(de)。因此(ci)，工(gong)程完(wan)工(gong)后，手動(dong)變(bian)(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)鏡頭的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)距一般(ban)很(hen)少調整(zheng)(zheng)。僅起定焦(jiao)(jiao)鏡頭的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

（5）自動光圈電動變焦鏡頭

與(yu)自動(dong)光(guang)圈定焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)相(xiang)比增(zeng)加(jia)了(le)兩個微(wei)型電機，其中(zhong)一個電機與(yu)鏡(jing)(jing)頭(tou)的變焦(jiao)環合(he)，當(dang)其轉動(dong)時可(ke)以控制鏡(jing)(jing)頭(tou)的焦(jiao)距；另一電機與(yu)鏡(jing)(jing)頭(tou)的對焦(jiao)環合(he)，當(dang)其受(shou)控轉動(dong)時可(ke)完成鏡(jing)(jing)頭(tou)的對焦(jiao)。但是由于增(zeng)加(jia)了(le)兩個電機且鏡(jing)(jing)片組數增(zeng)多，鏡(jing)(jing)頭(tou)的體積也相(xiang)應增(zeng)大(da)。

（6）電動三可變鏡頭

與(yu)自(zi)動(dong)光圈電動(dong)變焦鏡頭相比，只是將對(dui)光圈調整電機的控制由自(zi)動(dong)控制改為由控制器來手動(dong)控制。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦距(ju)(ju)的(de)長短則可以(yi)分(fen)為(wei)短焦鏡(jing)頭(tou)、中焦鏡(jing)頭(tou)、長焦鏡(jing)頭(tou)。每個焦段(duan)都有不同的(de)使用(yong)場景，短焦鏡(jing)頭(tou)適合拍(pai)攝(she)近(jin)景，但由(you)于焦距(ju)(ju)小，拍(pai)攝(she)遠(yuan)處(chu)(chu)物(wu)體就看不清；中焦鏡(jing)頭(tou)拍(pai)到(dao)(dao)的(de)和我(wo)們(men)看到(dao)(dao)的(de)差不多，更接(jie)近(jin)我(wo)們(men)平時(shi)看到(dao)(dao)的(de)視角(jiao)；長焦鏡(jing)頭(tou)視角(jiao)小但對(dui)拍(pai)攝(she)遠(yuan)處(chu)(chu)的(de)物(wu)體則起到(dao)(dao)了放大(da)的(de)作用(yong)，適合拍(pai)攝(she)遠(yuan)處(chu)(chu)的(de)物(wu)體、球賽、野生動物(wu)等(deng)等(deng)。

從視場(chang)角(jiao)(jiao)的(de)(de)大小則能(neng)分為廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、超廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)和(he)魚眼(yan)(yan)鏡(jing)頭(tou)(tou)。廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)視場(chang)角(jiao)(jiao)一般在80°左右，主要用于一般場(chang)景(jing)下(xia)拍攝(she)(she)，超廣(guang)角(jiao)(jiao)則用于拍攝(she)(she)風(feng)景(jing)、建筑、合(he)影(ying)等場(chang)景(jing)，魚眼(yan)(yan)鏡(jing)頭(tou)(tou)是(shi)一種(zhong)極端的(de)(de)廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，視場(chang)角(jiao)(jiao)接近甚至能(neng)超過180°，鏡(jing)片的(de)(de)直徑很(hen)短且(qie)呈向外凸(tu)出，與魚的(de)(de)眼(yan)(yan)睛類(lei)似，廣(guang)泛(fan)用于場(chang)景(jing)監控、機(ji)器人導(dao)航和(he)測量等領(ling)域。

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)(fen)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)又能分(fen)(fen)為固定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)、手動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)和自動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)三種(zhong)，固定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)主要應用(yong)在監控(kong)、微單和車載等方(fang)面，手動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)則用(yong)于機器人(ren)視覺、道路監控(kong)，能自動(dong)(dong)調整光(guang)(guang)(guang)(guang)圈(quan)的定(ding)(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)則廣泛用(yong)在光(guang)(guang)(guang)(guang)線復(fu)雜(za)多變的場所，比(bi)如監控(kong)攝影(ying)機。變焦鏡頭(tou)(tou)(tou)也可分為三種：手動(dong)光(guang)(guang)圈變焦鏡頭(tou)(tou)(tou)、自動(dong)光(guang)(guang)圈電動(dong)變焦鏡頭(tou)(tou)(tou)和(he)電動(dong)三可變鏡頭(tou)(tou)(tou)（光(guang)(guang)圈、焦距、聚(ju)焦都能變化）。

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)包(bao)括(kuo)C接(jie)口(kou)(kou)、CS接(jie)口(kou)(kou)、F接(jie)口(kou)(kou)、V接(jie)口(kou)(kou)、T2接(jie)口(kou)(kou)、徠(lai)卡接(jie)口(kou)(kou)、M42接(jie)口(kou)(kou)、M50接(jie)口(kou)(kou)等(deng)。接(jie)口(kou)(kou)類型的(de)不同和鏡頭性能及(ji)質量并無(wu)直接(jie)關(guan)系，只是(shi)接(jie)口(kou)(kou)方式的(de)不同，一般(ban)可以也找(zhao)到各種(zhong)常用接(jie)口(kou)(kou)之間的(de)轉(zhuan)接(jie)口(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)和(he)CS接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)是(shi)工業(ye)攝像機(ji)常見(jian)的(de)(de)國際標準接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)，為1英寸-32UN英制螺(luo)(luo)紋(wen)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)，C型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)和(he)CS型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)螺(luo)(luo)紋(wen)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)是(shi)一樣的(de)(de)，區別在(zai)于C型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)后(hou)截距(ju)為17.5mm，CS型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)后(hou)截距(ju)為12.5mm。所(suo)以(yi)CS型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)攝像機(ji)可以(yi)和(he)C口(kou)及CS口(kou)的(de)(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)使用，只是(shi)使用C口(kou)鏡(jing)頭(tou)(tou)時需(xu)要加一個(ge)5mm的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)圈；C型接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)攝像機(ji)不能用CS口(kou)的(de)(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)。

F接口(kou)鏡頭是(shi)尼(ni)康鏡頭的接口(kou)標準，所以又稱尼(ni)康口(kou)，也是(shi)工業攝(she)(she)像機(ji)中常用(yong)的類型，一般攝(she)(she)像機(ji)靶面大于1英(ying)寸(cun)時需(xu)用(yong)F口(kou)的鏡頭。

V接口鏡(jing)頭(tou)是著名的(de)專業鏡(jing)頭(tou)品牌(pai)施奈(nai)德鏡(jing)頭(tou)所主要使用(yong)的(de)標準，一般(ban)也用(yong)于攝(she)像機靶面(mian)較(jiao)大或特殊用(yong)途的(de)鏡(jing)頭(tou)。

5、特殊用途的鏡頭

顯(xian)微鏡(jing)頭(tou)，一般(ban)是指成像(xiang)比例大(da)于(yu)10:1的拍攝系統(tong)所用，但由于(yu)現在的攝像(xiang)機的像(xiang)元(yuan)尺寸(cun)已經(jing)做(zuo)到3微米以內，所以一般(ban)成像(xiang)比例大(da)于(yu)2:1時也會(hui)選(xuan)用顯(xian)微鏡(jing)頭(tou)。

微距鏡頭(tou)，一(yi)般是指(zhi)成(cheng)像(xiang)(xiang)比(bi)例為2:1～1:4的(de)范圍內的(de)特殊設計的(de)鏡頭(tou)。在(zai)對圖像(xiang)(xiang)質量(liang)要求不是很高(gao)的(de)情況(kuang)下，一(yi)般可采(cai)用在(zai)鏡頭(tou)和攝像(xiang)(xiang)機之間加(jia)近(jin)攝接圈(quan)的(de)方式或在(zai)鏡頭(tou)前(qian)加(jia)近(jin)拍鏡的(de)方式達(da)到放大成(cheng)像(xiang)(xiang)的(de)效果。

遠心鏡(jing)(jing)頭，主要是為糾正傳統(tong)鏡(jing)(jing)頭的視差而(er)特殊設計(ji)的鏡(jing)(jing)頭，它可以在一定的物距范(fan)圍內，使得到的圖像(xiang)放大倍率不(bu)(bu)會隨(sui)物距的變化而(er)變化，這對被(bei)測(ce)物不(bu)(bu)在同一物面上的情況是非常重要的應用(yong)。