機器視覺的集成和設計面臨各種來自硬件、軟件和電子方面問題的挑戰(zhàn)，如果忽視光學性能規(guī)格，不了解如何評估光學器件，用戶挑選合適的機器視覺鏡頭將會面臨挑戰(zhàn)。通過了解10項鏡頭規(guī)格，可以幫助集成商和用戶挑選鏡頭，來優(yōu)化或評估各自系統(tǒng)的性能。
    視覺系統(tǒng)光學性能的4項最基本參數(shù)是視野（field of view）、分辨率（resolution）、工作距離（working distance）和景深（depth of field）（見圖）。需要考慮的更高級的集成規(guī)格參數(shù)包括焦距（f）、maximum chip format、失真（distortion）、變焦/聚焦特點（zoom/focus）、design conjugate、聚焦遠心（telecentricity）。 
機器視覺系統(tǒng)的基本光學參數(shù)包括視野、工作距離、分辨率和景深。放大倍數(shù)不是基本參數(shù)。
    四大參數(shù)
    ● 視野
    簡單而言，視野應該是你需要檢查的物體的尺寸。很多從事機器視覺系統(tǒng)規(guī)格的工程師是從放大倍數(shù)的角度來思考的。然而，放大倍數(shù)是一種相對規(guī)格，依賴于圖像傳感器的尺寸和顯示器件的尺寸。從視野或分辨率的角度來說，它沒有真正意義。例如，一種具備 50 倍放大倍數(shù)的系統(tǒng)可能具有 5.3 毫米的視野（假如該系統(tǒng)使用的是 1/2 英寸 CCD 和 13 英寸顯示器）或 15.2 毫米的視野（1 英寸 CCD、19 英寸顯示器）。你必須規(guī)定視野，以確保視覺系統(tǒng)能夠檢驗你感興趣的整個區(qū)域。
    ● 分辨率
    只有規(guī)定視野而不是規(guī)定放大倍數(shù)，才能確保系統(tǒng)將具有合適的分辨率。分辨率是系統(tǒng)可以測到的受檢驗物體上的最小可分辨特征尺寸。在多數(shù)情況下，視野越小，分辨率越好。系統(tǒng)的分辨率是由光學器件的調(diào)制傳遞函數(shù)（modulation transfer function, MTF）、攝像機、電纜和顯示硬件等多個參數(shù)決定的。MTF 限定了部件在分辨率和對比度方面的總體成像性能。
    光學器件的 MTF 常常被忽略，而僅僅根據(jù)基本放大倍數(shù)和攝像機像素數(shù)量來計算系統(tǒng)的分辨率是。這種近似計算假定光學器件是完美的，往往導致鏡頭規(guī)格偏低，并使系統(tǒng)性能降低。如果了解鏡頭把來自物體的數(shù)據(jù)傳遞到攝像機芯片的精確度，集成商就可以使系統(tǒng)的視野達到最大，同時為手頭的工作維持適當?shù)姆直媛省?br />    ● 工作距離
    有時，各種機械限制支配光學限制。工作距離是從鏡頭前部到受檢驗物體的距離。需要的工作距離越長，保持小視野的難度和成本就越高。通常，人們會出于需要而規(guī)定小視野，同時出于方便而規(guī)定相當長的工作距離。然而，這種配置會極大地增加成本，往往會降低分辨率，并削弱光學器件的采光能力，從而不必要地降低了系統(tǒng)的總體成像性能。當存在機械限制時（比如在真空箱內(nèi)部獲取某反應的圖像），這種配置也許是必要的。不過，假如長工作距離不是必需的，那就不要把事情搞得過于復雜。
    ● 景深
    假如成像的物體是三維的，那么你還必須考慮景深。鏡頭的景深是物體離最佳焦點較近或較遠時，鏡頭保持所需分辨率的能力。大的景深能夠簡化各種安裝限制，這是因為不需要進行精確的移動來使物體定位于鏡頭的額定工作距離。不過要記住，雖然鏡頭會在規(guī)定的景深上保持最小分辨率，但它們不一定會在該景深上保持相同視野。放大倍數(shù)的這種變化可能對機器視覺測量應用造成災難性后果。遠心鏡頭可以把該問題減小到最低程度。
    四大參數(shù)已經(jīng)定義機器視覺系統(tǒng)的性能，選擇和優(yōu)化另外六個參數(shù)，可以減少設備的設置費用、系統(tǒng)的故障時間，并優(yōu)化設備的可靠性和可重復性。