# 相机选型

相机选型：需求→相机→镜头

# 相机

步骤 1：定义应用需求（视场是起点）
先明确 3 个核心需求（决定后续所有参数）：

• 视场（FOV）：要拍摄的物体最大尺寸（如检测 300mm×220mm 的零件）。
• 检测精度：每个像素代表的实际尺寸（如 0.1mm / 像素，决定相机分辨率）。
• 工作距离（WD）：镜头到物体的距离（如 500mm，受安装空间限制）。

步骤 2：选型相机（确定传感器，关键桥梁）
相机的核心是传感器，需通过需求推导 2 个参数：

• 分辨率：像素数 = 精度视场边长
  （例：视场短边 220mm，精度 0.1mm → 220/0.1=2200 像素；需预留畸变空间，一般让图像占传感器靶面 70~80%，故实际像素数需≥2200/0.75≈2933 像素）。
• 传感器靶面尺寸：
  筛选相机时，优先匹配像素数和靶面尺寸（如 1/1.7" 传感器对应 6.4mm×4.8mm，支持 4000×3036 像素）。

视场和精度决定相机分辨率，进而筛选传感器，相机选型先于镜头（因为镜头参数依赖传感器）。

步骤 3：选型镜头（计算焦距，依赖相机）
用步骤 2 确定的传感器尺寸（S）、步骤 1 的视场（FOV）和工作距离（WD），代入公式计算焦距：f=S×WD / FOV
（例：传感器短边 4.8mm，WD=500mm，FOV 短边 293.3mm → f≈293.34.8×500≈8.2mm，选 8mm 或 12mm 标准焦距镜头，再反向验证工作距离是否符合）。

镜头焦距的计算必须基于相机的传感器尺寸，因此镜头选型依赖相机。

• 视场预留冗余：实际视场建议比物体尺寸大 10~20%（应对安装误差、物体偏移）。
• 传感器优先选 “小靶面 + 高分辨率”：在满足像素数的前提下，小靶面相机更便宜，且镜头选择更灵活（短焦距即可覆盖大视场）。
• 焦距选标准值：计算值若为 8.2mm，优先选 8mm 或 12mm（标准焦距镜头更易采购，成本更低），再微调工作距离适配。

镜头分类：

• 标准镜头：焦距与视场匹配，适合近距离、小视场。
• 长焦镜头：焦距远大于视场，适合远距离、大视场。
• 短焦镜头：焦距远小于视场，适合近距离、大视场。
• 超广角镜头：视场远大于焦距，适合近距离、超大视场。

# 光圈

光圈是镜头的重要参数，影响图像的亮度和景深。

• 光圈大小：光圈越大，光线越多，图像越亮，景深越浅。
• 光圈数值：F 数越大，光圈越小，光线越少，图像越暗，景深越深。
• 光圈计算：光圈数值 = F 数 = 焦距 / 光圈直径。

# 光源

光源是图像质量的关键因素，需根据相机和镜头的参数选择合适的光源。
形状

• 环形低角度光源：适合检测物体表面纹理，如划痕、凹凸、边缘等。
• 平行光源：适合检测物体表面颜色，如颜色差异、阴影等。
• 点光源：适合检测物体表面形状，如尺寸、角度等。
• 碗状漫反射光源：不会有阴影。

位置

• 亮视野：反射光直接进入相机视野。
• 暗视野：零散的反射光进入相机视野。