在机器视觉领域，镜头的选择对于成像质量至关重要。而在描述镜头尺寸或传感器大小时，我们经常会遇到“英寸”这个单位。那么，机器视觉镜头中的“英寸”到底是什么意思？它与我们日常使用的英寸单位是否相同？
机器视觉镜头中英寸的定义
英寸（inch）是英制长度单位，1英寸等于2.54厘米。在日常生活中，英寸常用于描述屏幕尺寸、纸张大小等。在机器视觉镜头中，英寸并不是直接表示镜头的物理尺寸，而是与图像传感器的尺寸相关。具体来说，它指的是图像传感器的对角线长度，但这个长度并不是实际的对角线长度，而是一个历史遗留的近似值。
机器视觉镜头中英寸历史背景
早期的电视摄像管（如光导摄像管）使用圆形感光区域，其直径通常以英寸为单位。例如，1英寸摄像管的感光区域直径约为16毫米。随着技术的发展，摄像管被固态图像传感器（如CCD和CMOS）取代，但英寸这一单位仍然被沿用下来。
实际尺寸
在现代机器视觉中，图像传感器的尺寸通常以英寸为单位表示，但这个尺寸并不是实际的对角线长度。例如，1英寸传感器的对角线长度并不是25.4毫米，而是大约16毫米。这是因为1英寸传感器的尺寸标准是基于早期的摄像管规格，实际感光区域的对角线长度约为16毫米。
常见传感器尺寸
以下是一些常见的图像传感器尺寸及其对应的对角线长度：
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1/4英寸传感器：对角线长度约为4毫米
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1/3英寸传感器：对角线长度约为6毫米
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1/2英寸传感器：对角线长度约为8毫米
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2/3英寸传感器：对角线长度约为11毫米
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1英寸传感器：对角线长度约为16毫米
英寸与镜头选择
在机器视觉系统中，镜头与传感器的匹配非常重要。镜头的成像圈需要覆盖传感器的感光区域，否则会出现暗角或图像边缘模糊的现象。因此，在选择镜头时，需要根据传感器的尺寸来选择合适的镜头。
1 镜头成像圈
镜头的成像圈是指镜头能够清晰成像的最大圆形区域。如果镜头的成像圈小于传感器的尺寸，图像边缘会出现暗角或模糊。因此，选择镜头时，镜头的成像圈应至少与传感器的对角线长度相匹配。
2 镜头焦距
镜头的焦距决定了视角和放大倍数。焦距越短，视角越宽；焦距越长，视角越窄。在选择镜头时，需要根据应用需求选择合适的焦距，以确保能够捕捉到所需的视野范围。
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