類(lèi)比人眼成像原理，機器視覺(jué)系統中，鏡頭的主要作用是利用光學(xué)原理將需要拍照的景物聚焦到CCD成像面上。機器視覺(jué)的鏡頭一般由若干個(gè)具有一定厚度的透鏡組成。但是在大多數情況下，可以將整個(gè)鏡頭等效為一片薄透鏡來(lái)進(jìn)行參數計算，來(lái)作為選型鏡頭的依據。鏡頭是機器視覺(jué)光學(xué)成像系統中必不可少的組成部分。

視覺(jué)鏡頭包含許多性能參數，如焦距、光圈、分辨率、景深、畸變、靶面等，這些參數直接影響成像質(zhì)量（對比度、清晰度等）的優(yōu)劣，近而影響算法的實(shí)現和效果，最終影響到機器視覺(jué)系統的整體性能。合理選擇光學(xué)鏡頭是機器視覺(jué)系統設計的一個(gè)重要環(huán)節。

從開(kāi)山鼻祖新月型相機鏡頭問(wèn)世至今，光學(xué)鏡頭已經(jīng)走過(guò)了二百多年的發(fā)展史。在世界范圍內，發(fā)達工業(yè)國家的光學(xué)鏡頭制造工藝較為領(lǐng)先，尤其是德國和日本在鏡頭的研究與制造方面擁有悠久的歷史與傳統，造就了萊卡（Leica）和卡爾蔡司（CarlZeiss）等光學(xué)巨頭，其中卡爾蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭制造技術(shù)的典型代表。日本光學(xué)鏡頭產(chǎn)業(yè)自二戰后飛速發(fā)展，憑借更高性能價(jià)格比，在全球鏡頭行業(yè)市場(chǎng)逐漸占據優(yōu)勢，其主要生產(chǎn)企業(yè)有佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、奧林巴斯（Olympus）等。

機器視覺(jué)從上世紀80年代萌芽，這一時(shí)期的機器視覺(jué)鏡頭主要來(lái)自各種攝影及安防鏡頭,主要集中在德國和日本。至2002年機器視覺(jué)技術(shù)邁入發(fā)展期，全球范圍內已經(jīng)出現專(zhuān)業(yè)的機器視覺(jué)鏡頭及鏡頭廠(chǎng)商。日本的CBC和Myutron公司在2003年相繼推出了百萬(wàn)像素級鏡頭；針對線(xiàn)陣相機市場(chǎng)，德國的施奈德公司推出了最高支持4K線(xiàn)陣芯片的線(xiàn)掃描工業(yè)鏡頭，加速線(xiàn)掃描相機方案的廣泛應用。我國民用光學(xué)鏡頭產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年后才有部分光學(xué)企業(yè)涉足民用光學(xué)鏡頭市場(chǎng)。

在安防領(lǐng)域，?？低?、大華股份等國內安防龍頭企業(yè)與博世、安訊士等世界知名安防企業(yè)展開(kāi)充分競爭，國產(chǎn)化替代正在加速。在高分辨率定焦、星光級定焦、大倍率變焦、超高清、光學(xué)防抖、安防監控一體機鏡頭等中高端光學(xué)鏡頭方面，以舜宇光學(xué)、聯(lián)合光電、宇瞳光學(xué)等為代表的國內企業(yè)經(jīng)過(guò)持續研發(fā)積累，逐步打破了日本、德國技術(shù)壟斷，迎來(lái)發(fā)展良機。2013年~2015年間，國內機器視覺(jué)進(jìn)入高速發(fā)展期，出現了以福建浩藍光電、廣州長(cháng)步道、深圳視清為代表的一批國內鏡頭廠(chǎng)商，憑借高性?xún)r(jià)比在中低端市場(chǎng)與國外品牌競爭并逐漸取得優(yōu)勢。

在國產(chǎn)鏡頭廠(chǎng)商崛起的同時(shí)，機器視覺(jué)鏡頭產(chǎn)品本身也向著(zhù)高性能和精細化分工方向發(fā)展。傳統的FA鏡頭性能進(jìn)一步提升，從分辨率、靶面和光圈鏡頭三個(gè)關(guān)鍵參數上可以知道從二十一世紀初的百萬(wàn)像素鏡頭，發(fā)展到了5百萬(wàn)像素鏡頭，千萬(wàn)像素鏡頭也開(kāi)始出現；鏡頭的靶面主流視覺(jué)面陣鏡頭普遍可以做到1”，最大可以做到2”以上；光圈隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的提速而增大，動(dòng)態(tài)成像應用中，通光量增加了1倍以上。還根據應用市場(chǎng)的不斷細分，在不同的細分應用領(lǐng)域等出現專(zhuān)業(yè)功能的鏡頭，如：遠心鏡頭、短波紅外鏡頭、顯微鏡頭等。

隨著(zhù)工業(yè)4.0的推進(jìn)，機器視覺(jué)整體向著(zhù)智能化方向發(fā)展，鏡頭發(fā)展也符合這一趨勢。相對于傳統的手動(dòng)調節鏡頭，最新一代自動(dòng)化的鏡頭可以將調焦、變倍、調光圈等功能進(jìn)行自動(dòng)反饋控制，徹底消除人工干預，提升圖像質(zhì)量，成為新一代智能鏡頭。國內工業(yè)鏡頭市場(chǎng)領(lǐng)域，已經(jīng)開(kāi)始涉足高端產(chǎn)品，如深圳東正光學(xué)、昆山慕藤光等，其中東正光學(xué)的線(xiàn)掃系列鏡頭已應用在比亞迪、富士康的生產(chǎn)檢測當中。以高性?xún)r(jià)比擠進(jìn)賽道的國產(chǎn)，在中低端市場(chǎng)上，國內企業(yè)已經(jīng)實(shí)現了市場(chǎng)上的絕對占比。從目前情況看，國內的機器視覺(jué)系統的應用還處于一個(gè)高速增長(cháng)階段，尤其在生產(chǎn)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛應用，鏡頭的市場(chǎng)遠未飽和。

把握新的光學(xué)技術(shù)提升生產(chǎn)工藝，是中國研發(fā)自主品牌的機器視覺(jué)鏡頭的必經(jīng)之路。掌握新興技術(shù)，實(shí)現填補國內高端產(chǎn)品空缺。高速調焦技術(shù)，毫秒級響應時(shí)間實(shí)現不同深度位置物體的深度成像；光學(xué)精密鍍膜技術(shù)，提升鏡頭良率；加工與自動(dòng)化技術(shù)，提升鏡頭生產(chǎn)效率與加工精度。在未來(lái)國產(chǎn)高端鏡頭的設計及制造上，還有較長(cháng)的路要走，作為基建狂魔的中國正在從中國制造走向中國品牌，多給國產(chǎn)一點(diǎn)時(shí)間，一定可以看到中國品牌樹(shù)立在全球樹(shù)立旗幟。