机器视觉入门基础（一）
机器视觉用途
1.数量/缺件检查
2.异物/操作/缺陷检查
3.尺寸测算
4.位置测算
镜头的基础知识及选择方法
1.镜头的结构
照相机的镜头由多个镜片和光圈/调焦装置构成。
根据监视画面进行光圈调整和调焦，可以得到“明亮、清晰”的图像。
选择镜头时，视野、焦距、焦点、失真等都是需要考虑的因素。
2.镜头的焦距及视野的计算方法
焦距是镜头的规格参数之一。
镜头的焦距一般是5 8 12 16 25 35 50 75mm。
根据拍摄时所需要的视野及焦距，可以计算出焦点对准的位置（WD，即工作距离）。
CCD 是英语 Charge Coupled Device（电荷耦合元件）的缩写，是一种将图像转换为电信号的半导体元件，由类似棋盘的格状排列的小像素 (pixel) 组成。
WD 与视野的大小由镜头的焦距及 CCD 尺寸决定。在不需要近摄环的最近距离以上时，可以根据下列公式进行
WD ：视野角=焦距：CCD 尺寸
镜头焦距 16mm、CCD 尺寸 3.6mm 时，为了得到 45mm 的视野，WD 应为 200mm。
3.景深
景深 ：对焦时的高度范围
1.镜头焦距越小，景深越大。
2.与拍摄对象距离越远，景深越大。
注意: 使用延伸环或微距镜头时，景深会变小。
3.光圈越小，景深越大。
对于同一只镜头而言，光圈越小，亮度越大，越容易聚焦
下图所示为拍摄斜面上表示高度的胶带的情况。
比较小光圈和大光圈时的拍摄效果。
小光圈时的图像
大光圈时的图像
如果还是不理解景深，下面两幅图片会加深理解，下图为普通的单反相机拍摄效果：
景深大
景深小
4.不同镜头性能造成对比度的差别
由于镜头的材料及构造的不同，造成图像质量也不相同。
根据用途选择高分辨的镜头，可以得到高对比度的图像。
5.镜头失真
镜头的失真度是拍摄图像的中央部分与周围部分的变化比率。
由于存在像差，拍摄图像的周边部分会发生某种程度的扭曲现象。
失真可分为桶形失真和枕形失真两类。表示失真度的数值（绝对值）越小，则镜头的精度越高。
在测量尺寸时，应使用失真度小的镜头。一般说来，长焦距镜头的失真度会相对小一些。
桶形失真
枕形失真
高质量图像是图像处理的基础
【以下是选择镜头的基本知识】
视野适宜
图像整体聚焦良好
亮度、目标物和背景对比度俱佳的清晰图像
相机像素选择
24 万像素照相机和 200 万像素照相机拍摄同一画面后，再经电脑放大后的图像。
可以看到，使用 200 万像素照相机拍摄的图像更利于读取文字。
这意味着成像质量可以直接影响图像处理的精度。因此，应该根据使用目的，选择适宜的照相机。
所谓 200 万像素 CCD 就是一个由 200 万个光电二极管构成的集合体。
如何选择相机的像素？
当我们拿到一个被测试产品时，要确定以下几点：
1.确定精度。
2.确定视野的大小。
3.确定工作距离。
其中精度对应的就是我们所说的相机像素，下面用一个例子来说明如何计算相机的像素。
例如：
FOV 50mm, 需检测最小瑕疵为0.1mm(最小瑕疵最少需要*3或*4个像素)
计算相机分辨率：
50/0.1*3=1500
相机像素选择：
选择200万相机（1600*1200 ）
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