少有人走的路工业相机镜头焦距、工作距离、视野等选型的计算
一．术语解释
1．工作距离（WD）：指镜头前机械端面到被拍物体表面的物理距离。
2．视场（FOV）：也称视野,是指能被视觉系统观察到的物方可视范围大小。
3．焦距（f）：无限远目标的轴上共轭点是工业镜头的（像方）焦点，而此焦点到(像方)主面的距离称为焦距。焦距描述了工业镜头的基本成像规律：在不同物距上,目标的成像位置和成像大小由焦距决定。
(市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm)
4．靶面尺寸：相机传感器对角线尺寸。
列出常见的相机芯片尺寸对应关系，供参考。
1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm，对角线17mm
1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm
2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm
1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm，对角线9mm
1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm
1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm
1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4m
5．光学放大倍率:机器视觉行业里提到的镜头光学放大倍率通常是指垂轴
放大倍率，即像和物的大小之比。
（在实际工程项目中，通常无需长短边都计算。经验的方法是：若视场接近于正方形或圆形，则取短边计算；若视场为长条形，则取长边计算）
二．计算公式
(1)焦距f ＝工作距离(WD) × 靶面尺寸( H or V) /视野范围 FOV( H or V)
(加接圈，相当于增加f, FOV变小)
(2) 视野范围FOV ( H or V)＝工作距离(WD) × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f
(3)视野范围FOV( H or V)＝ 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率
(4)工作距离WD = f(焦距）× 靶面尺寸/视野范围FOV( H or V)
(5)光学倍率 ＝ 靶面尺寸( H or V) /视野范围FOV( H or V)
（H代表相机芯片长边，V代表相机芯片短边）
例1 已知CCD尺寸长W和宽H，需求视野大小FOV长和FOV宽，计算镜头倍率β？
β长=W/FOV长，β宽= H/FOV宽
例2 客户要求测量产品辅料，读码，大小为180mm×120mm，工作距离300mm。请根据客户需要进行选型。
镜头倍率选择
若选用1/2’芯片，芯片尺寸为6.4X4.8mm的相机，所需焦距为：
f=WD×CCD芯片长/FOV长=300X6.4/180=10.6mm
f=WD×CCD芯片宽/FOV宽=300X4.8/120=12mm
留取余量，根据客户的要求可选择普通FA镜头，可选择是FA f=8mm普通镜头。
例3 已知相机尺寸2/3英寸（8.8mm*6.6mm），视场长宽为：10mm*8mm。求镜头的光学放大倍率？
如用长边计算，放大倍率=8.8mm/10mm=0.88x；
如用短边计算，放大倍率=6.6mm/8mm=0.825x；
取最小倍率0.825x作为待选镜头的光学放大倍率。否则，短边视场将不能满足要求。（若取0.88倍，则短边视场=6.6mm/0.88x=7.5mm<8mm）
