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

視覺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量（對比度、清晰度等）的優劣，近而影響算法的實現和效果，最終影響到機器視覺系統的整體性能。合理選擇光學鏡頭是機器視覺系統設計的一個重要環節。

從開山鼻祖新月型相機鏡頭問世至今，光學鏡頭已經走過了二百多年的發展史。在世界范圍內，發達工業國家的光學鏡頭制造工藝較為領先，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）等光學巨頭，其中卡爾蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭制造技術的典型代表。日本光學鏡頭產業自二戰后飛速發展，憑借更高性能價格比，在全球鏡頭行業市場逐漸占據優勢，其主要生產企業有佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、奧林巴斯（Olympus）等。

機器視覺從上世紀80年代萌芽，這一時期的機器視覺鏡頭主要來自各種攝影及安防鏡頭,主要集中在德國和日本。至2002年機器視覺技術邁入發展期，全球范圍內已經出現專業的機器視覺鏡頭及鏡頭廠商。日本的CBC和Myutron公司在2003年相繼推出了百萬像素級鏡頭；針對線陣相機市場，德國的施奈德公司推出了最高支持4K線陣芯片的線掃描工業鏡頭，加速線掃描相機方案的廣泛應用。我國民用光學鏡頭產業起步較晚，2000年后才有部分光學企業涉足民用光學鏡頭市場。

在安防領域，海康威視、大華股份等國內安防龍頭企業與博世、安訊士等世界知名安防企業展開充分競爭，國產化替代正在加速。在高分辨率定焦、星光級定焦、大倍率變焦、超高清、光學防抖、安防監控一體機鏡頭等中高端光學鏡頭方面，以舜宇光學、聯合光電、宇瞳光學等為代表的國內企業經過持續研發積累，逐步打破了日本、德國技術壟斷，迎來發展良機。2013年~2015年間，國內機器視覺進入高速發展期，出現了以福建浩藍光電、廣州長步道、深圳視清為代表的一批國內鏡頭廠商，憑借高性價比在中低端市場與國外品牌競爭并逐漸取得優勢。

在國產鏡頭廠商崛起的同時，機器視覺鏡頭產品本身也向著高性能和精細化分工方向發展。傳統的FA鏡頭性能進一步提升，從分辨率、靶面和光圈鏡頭三個關鍵參數上可以知道從二十一世紀初的百萬像素鏡頭，發展到了5百萬像素鏡頭，千萬像素鏡頭也開始出現；鏡頭的靶面主流視覺面陣鏡頭普遍可以做到1”，最大可以做到2”以上；光圈隨著工業自動化的提速而增大，動態成像應用中，通光量增加了1倍以上。還根據應用市場的不斷細分，在不同的細分應用領域等出現專業功能的鏡頭，如：遠心鏡頭、短波紅外鏡頭、顯微鏡頭等。

隨著工業4.0的推進，機器視覺整體向著智能化方向發展，鏡頭發展也符合這一趨勢。相對于傳統的手動調節鏡頭，最新一代自動化的鏡頭可以將調焦、變倍、調光圈等功能進行自動反饋控制，徹底消除人工干預，提升圖像質量，成為新一代智能鏡頭。國內工業鏡頭市場領域，已經開始涉足高端產品，如深圳東正光學、昆山慕藤光等，其中東正光學的線掃系列鏡頭已應用在比亞迪、富士康的生產檢測當中。以高性價比擠進賽道的國產，在中低端市場上，國內企業已經實現了市場上的絕對占比。從目前情況看，國內的機器視覺系統的應用還處于一個高速增長階段，尤其在生產領域有著廣泛應用，鏡頭的市場遠未飽和。

把握新的光學技術提升生產工藝，是中國研發自主品牌的機器視覺鏡頭的必經之路。掌握新興技術，實現填補國內高端產品空缺。高速調焦技術，毫秒級響應時間實現不同深度位置物體的深度成像；光學精密鍍膜技術，提升鏡頭良率；加工與自動化技術，提升鏡頭生產效率與加工精度。在未來國產高端鏡頭的設計及制造上，還有較長的路要走，作為基建狂魔的中國正在從中國制造走向中國品牌，多給國產一點時間，一定可以看到中國品牌樹立在全球樹立旗幟。