焦距对成像质量的影响：焦距越短，景深越大，但畸变和渐晕越明显，边缘照度往往下降。传统工业镜头的设计目标之一是降低视差对测量的影响，使在一定物距范围内成像放大倍率相对稳定。这通常融合了普通镜头原理与小孔成像的思想。

镜头分类与原理要点：常见分为物方远心、像方远心和双侧远心三类。第二部分将聚焦于远心镜头的原理及应用。

第一部分：远心镜头的原理与意义

- 普通镜头在工作距离变化时，成像大小会改变，导致同一焦距在不同物距下的放大倍率不同，这对需要精密测量的场景造成干扰。

- 普通镜头具有景深限制，未在焦点前后同时保持清晰。如果被测物体的深度超出景深范围，图像会出现模糊，难以达到高精度要求。

- 随着分辨率提升，检测精度逐渐成为关键指标，单靠普通镜头很难达到微米级的单位尺度，因此对成像系统的光学特性提出更高需求。

第二部分：远心镜头的使用范围

适用于需要稳定放大倍率且物体几何形状复杂、受力和位姿变化较大的场景。典型应用包括：

- 被测物体厚度较大且跨越多个平面的检测。

- 物体姿态不确定、可能与镜头成一定角度的放置。

- 生产线上被测物体上下有强力振动、距离变化较大。

- 对干扰较小的缺陷检测、以及需要低畸变和一致亮度的成像任务。

- 对高精度（如微米级）需要严格控制的检测场景。

第三部分：远心镜头的选型要点与CCD靶面兼容性

- 兼容性：确保远心镜头的成像靶面尺寸不小于相机传感器的有效面积，以避免分辨率浪费。常见接口有C口、F口等，需与相机接口匹配即可使用。

- 放大倍率与成像范围：放大倍率与CCD靶面的尺寸共同决定成像覆盖区域，二者需同时确定。

- 工作距离与结构设计：在确定放大倍率后，WD通常落在一个可接受的区间。实际使用时，应先选定镜头，再据此设计机械结构与安装空间。

- 景深与光学稳定性：景深越大，光学特性越稳健，宜作为选型参考指标VSport。

- 一般可参考的案例要点：若工业相机为2/3英寸、500万像素、视野100×100毫米、WD约500毫米，需考虑光源布置、目标面积、表面特征分布等因素来优化镜头与照明组合。

案例中的照明与检测要点（要点式总结）

- 光源安装位置与角度：先确定光源的可安装距离与角度范围，排除不利角度光源，保留最有利的布光角度。

- 目标面积与照明角度：若目标面积小且特征集中在中部，可选用小尺寸且偏向中间的光源；若特征位于边缘，需考虑边缘照明的角度与光强分布。

- 表面缺陷与照明方式：划痕等缺陷可优先选择对边缘敏感且均匀的照明组合，如环形光的不同角度选型。

- 高反射或暗物体的处理：对高反射表面可考虑漫射层以降低高光点；对深色或不反光材料则可在必要时移除漫射板以提升亮度。

- 条形光源的组合与布设：条形光的选型应以目标尺寸为依据，必要时通过多条光源组合实现覆盖，安装高度需与被测边界长度相匹配，避免照明不均。

- 背光照明要点：选择与目标大小匹配的背光源，确保轮廓清晰；短波长光源通常能提升边缘对比度并降低衍射重影，光源与目标的距离需通过实际调试来确定最佳值。

- 同轴光照明要点：同轴光的发光面积通常设定为目标尺寸的1.5–2倍左右，以保证光路通过分布均匀；避免光源距离目标过远以免亮度不均。

- 平行同轴光：专用于某些划痕类检测，需注意与普通同轴光的差异，避免混用。

- 综合选型要点：在选型时要综合考虑目标特征点面积、材料属性、外形尺寸、安装空间及可能的障碍因素，选择合适的光源类型与组合方式。

总结性建议

- 在进行远心镜头选型时，优先锁定目标尺寸与工作距离，再确定镜头放大倍率与CCD靶面的匹配关系，确保成像范围与分辨率的高效统一。

- 照明设计应以目标特征分布为导向，结合边缘对比、表面反射特性和安装空间，灵活采用条形光、背光、同轴光及平行同轴光的组合优化方案，以实现稳定、均匀的成像效果。

- 为达到高精度测量目标，应在选型阶段就将镜头的远心性、景深和光学畸变等关键指标纳入考量，并通过实际调试确认WD、FOV、分辨率和照明的协同效果。