工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇過(guò)程，是將工業(yè)相機(jī)鏡頭各項(xiàng)參數(shù)逐步明確化的過(guò)程。作為成像器件，工業(yè)相機(jī)鏡頭通常與光源、相機(jī)一起構(gòu)成一個(gè)完整的圖像采集系統(tǒng)，因此工業(yè)相機(jī)鏡頭的選擇受到整個(gè)系統(tǒng)要求的制約。一般地可以按以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析考慮。
一、波長(zhǎng)、變焦與否
工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長(zhǎng)和是否需要變焦是比較容易先確定下來(lái)的，成像過(guò)程中需要改變放大倍率的應(yīng)用，采用變焦鏡頭，否則采用定焦鏡頭就可以了。
關(guān)于工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作波長(zhǎng)，常見(jiàn)的是可見(jiàn)光波段，也有其他波段的應(yīng)用。是否需要另外采取濾光措施?單色光還是多色光?能否有效避開(kāi)雜散光的影響?把這幾個(gè)問(wèn)題考慮清楚，綜合衡量后再確定鏡頭的工作波長(zhǎng)。
二、特殊要求優(yōu)先考慮
結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)，可能會(huì)有特殊的要求，應(yīng)該先予明確下來(lái)。例如是否有測(cè)量功能，是否需要使用遠(yuǎn)心鏡頭，成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視，但是它卻是任何成像系統(tǒng)都必須考慮的。
三、工作距離、焦距
工作距離和焦距往往結(jié)合起來(lái)考慮。一般地，可以采用這個(gè)思路：先明確系統(tǒng)的分辨率，結(jié)合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再結(jié)合空間結(jié)構(gòu)約束就能知道大概的物像距離，進(jìn)一步估算工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距。所以工業(yè)相機(jī)鏡頭的焦距是和工業(yè)相機(jī)鏡頭的工作距離、系統(tǒng)分辨率(及CCD像素尺寸)相關(guān)的。
四、像面大小和像質(zhì)
所選工業(yè)相機(jī)鏡頭的像面大小要與相機(jī)感光面大小兼容，遵循“大的兼容小的”原則——相機(jī)感光面不能超出鏡頭標(biāo)示的像面尺寸——否則邊緣視場(chǎng)的像質(zhì)不保。
像質(zhì)的要求主要關(guān)注MTF和畸變兩項(xiàng)。在測(cè)量應(yīng)用中，尤其應(yīng)該重視畸變。
五、光圈和接口
工業(yè)相機(jī)鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現(xiàn)在的機(jī)器視覺(jué)中，最終的圖像亮度是由很多因素共同決定的：光圈、相機(jī)增益、積分時(shí)間、光源等等。所以為了獲得必要的圖像亮度有比較多的環(huán)節(jié)供調(diào)整。
工業(yè)相機(jī)鏡頭的接口指它與相機(jī)的連接接口，它們兩者需匹配，不能直接匹配就需考慮轉(zhuǎn)接。
六、成本和技術(shù)成熟度
如果以上因素考慮完之后有多項(xiàng)方案都能滿(mǎn)足要求，則可以考慮成本和技術(shù)成熟度，進(jìn)行權(quán)衡擇優(yōu)選取。
例如，要給硬幣檢測(cè)成像系統(tǒng)選配工業(yè)相機(jī)鏡頭，約束條件：相機(jī)CCD 2/3英寸，像素尺寸4.65μm，C口。工作距離大于200mm，系統(tǒng)分辨率0.05mm。光源采用白色LED光源。
基本分析如下：
1. 與白色LED光源配合使用的，鏡頭應(yīng)該是可見(jiàn)光波段。沒(méi)有變焦要求，選擇定焦鏡頭就可以了。
2. 用于工業(yè)檢測(cè)，其中帶有測(cè)量功能，所以所選鏡頭的畸變要求小。
3. 工作距離和焦距
成像的放大率M=4.65/(0.05x1000)
=0.093 焦距f’=L*M/(M+1)
=200*0.093/1.093=17mm 物距要求大于200mm，則選擇的鏡頭要求焦距應(yīng)該大于17mm。
4. 選擇鏡頭的像面應(yīng)該不小于CCD尺寸，即至少2/3 英寸。
5. 鏡頭的接口要求是C口，能配合相機(jī)使用。光圈暫無(wú)要求。
從以上幾方面的分析計(jì)算可以初步得出這個(gè)鏡頭的“輪廓”：焦距大于17mm，定焦，可見(jiàn)光波段，C口，至少能配合2/3英寸CCD使用，而且成像畸變要小。按照這些要求，可以進(jìn)一步的挑選，如果多款鏡頭都能符合這些要求，可以擇優(yōu)選用。
（轉(zhuǎn)載）
