كيفية اختيار عدسات الرؤية الآلية

أنواع لعدسة صناعيةتتعدد

هناك بشكل أساسي أربعة أنواع من الواجهات، وهي F-mount، وC-mount، وCS-mount، وM12 mount.يعد F-mount واجهة للأغراض العامة، وهو مناسب بشكل عام للعدسات ذات البعد البؤري الأطول من 25 مم.عندما يكون البعد البؤري للعدسة الشيئية أقل من حوالي 25 مم، نظرًا لصغر حجم العدسة الشيئية، يتم استخدام حامل C أو حامل CS، ويستخدم البعض واجهة M12.

الفرق بين جبل C وجبل CS

الفرق بين واجهات C وCS هو أن المسافة من سطح التلامس للعدسة والكاميرا إلى المستوى البؤري للعدسة (الموضع الذي يجب أن يكون فيه مستشعر الكهروضوئي CCD للكاميرا) مختلفة.تبلغ مسافة واجهة C-mount 17.53 ملم.

يمكن إضافة حلقة محول C/CS مقاس 5 مم إلى عدسة تركيب CS، بحيث يمكن استخدامها مع الكاميرات من النوع C.

عدسة الرؤية الآلية-01

الفرق بين جبل C وجبل CS

المعلمات الأساسية للعدسات الصناعية

مجال الرؤية (FOV):

يشير مجال الرؤية إلى النطاق المرئي للكائن المرصود، أي جزء الكائن الذي يلتقطه مستشعر الكاميرا.(نطاق مجال الرؤية هو شيء يجب فهمه في التحديد)

عدسة الرؤية الآلية-02

مجال الرؤية

مسافة العمل (WD):

يشير إلى المسافة من مقدمة العدسة إلى الجسم قيد الاختبار.أي المسافة السطحية للتصوير الواضح.

دقة:

أصغر حجم مميز يمكن تمييزه على الكائن الذي تم فحصه والذي يمكن قياسه بواسطة نظام التصوير.في معظم الحالات، كلما كان مجال الرؤية أصغر، كانت الدقة أفضل.

عمق الرؤية (DOF):

قدرة العدسة على الحفاظ على الدقة المطلوبة عندما تكون الأشياء أقرب أو أبعد عن التركيز الأفضل.

عدسة الرؤية الآلية-03

عمق الرؤية

معلمات أخرىالعدسات الصناعية

حجم الشريحة الحساسة للضوء:

يشير الحجم الفعال لشريحة مستشعر الكاميرا عمومًا إلى الحجم الأفقي.هذه المعلمة مهمة جدًا لتحديد مقياس العدسة المناسب للحصول على مجال الرؤية المطلوب.يتم تحديد نسبة التكبير الأولية للعدسة (PMAG) من خلال نسبة حجم شريحة المستشعر إلى مجال الرؤية.على الرغم من أن المعلمات الأساسية تتضمن حجم ومجال رؤية الشريحة الحساسة للضوء، إلا أن PMAG ليس معلمة أساسية.

عدسة الرؤية الآلية-04

حجم الشريحة الحساسة للضوء

الطول البؤري (و):

"البعد البؤري هو مقياس لتركيز أو تباعد الضوء في النظام البصري، والذي يشير إلى المسافة من المركز البصري للعدسة إلى بؤرة تجمع الضوء.وهي أيضًا المسافة من مركز العدسة إلى مستوى التصوير مثل الفيلم أو CCD في الكاميرا.f={مسافة العمل/مجال الرؤية الجانب الطويل (أو الجانب القصير)}XCCD الجانب الطويل (أو الجانب القصير)

تأثير البعد البؤري: كلما كان البعد البؤري أصغر، زاد عمق المجال؛كلما كان البعد البؤري أصغر، زاد التشويه؛كلما كان البعد البؤري أصغر، زادت خطورة ظاهرة التظليل، مما يقلل الإضاءة عند حافة الانحراف.

دقة:

يشير إلى الحد الأدنى للمسافة بين نقطتين التي يمكن رؤيتها بواسطة مجموعة من العدسات الشيئية

0.61x الطول الموجي المستخدم (π) / NA = الدقة (μ)

يمكن لطريقة الحساب المذكورة أعلاه حساب الدقة نظريًا، ولكنها لا تتضمن التشويه.

※الطول الموجي المستخدم هو 550 نانومتر

تعريف:

يمكن رؤية عدد الخطوط السوداء والبيضاء في منتصف 1 مم.الوحدة (ليرة لبنانية)/مم.

MTF (وظيفة نقل التعديل)

عدسة الرؤية الآلية-05

MTF

تشوه:

أحد مؤشرات قياس أداء العدسة هو الانحراف.ويشير إلى الخط المستقيم الموجود خارج المحور الرئيسي في مستوى الموضوع، والذي يصبح منحنى بعد تصويره بواسطة النظام البصري.يسمى خطأ التصوير في هذا النظام البصري بالتشويه.تؤثر انحرافات التشويه فقط على هندسة الصورة، وليس على وضوحها.

الفتحة والرقم البؤري:

الورقة العدسية هي جهاز يستخدم للتحكم في كمية الضوء التي تمر عبر العدسة، وعادة ما تكون داخل العدسة.نستخدم القيمة F للتعبير عن حجم فتحة العدسة، مثل f1.4 وF2.0 وF2.8 وما إلى ذلك.

عدسة الرؤية الآلية-06

الفتحة والرقم البؤري

التكبير البصري:

الصيغة المستخدمة لحساب نسبة القياس الرئيسية هي كما يلي: PMAG = حجم المستشعر (مم) / مجال الرؤية (مم)

تكبير العرض

يستخدم تكبير العرض على نطاق واسع في الفحص المجهري.يعتمد تكبير عرض الكائن المُقاس على ثلاثة عوامل: التكبير البصري للعدسة، وحجم شريحة الاستشعار الخاصة بالكاميرا الصناعية (حجم السطح المستهدف)، وحجم الشاشة.

تكبير الشاشة = التكبير البصري للعدسة × حجم العرض × 25.4 / حجم قطري أشعل النار

الفئات الرئيسية للعدسات الصناعية

تصنيف

• حسب البعد البؤري: التقريب والتكبير

• حسب الفتحة: فتحة ثابتة وفتحة متغيرة

• حسب الواجهة: واجهة C، واجهة CS، واجهة F، إلخ.

• مقسمة إلى مضاعفات: عدسة التكبير الثابتة، عدسة التكبير المستمر

• تشمل العدسات المهمة للغاية المستخدمة بشكل شائع في صناعة الرؤية الآلية بشكل أساسي عدسات FA، والعدسات البعيدة المركزة، والمجاهر الصناعية، وما إلى ذلك.

أهم النقاط التي يجب مراعاتها عند اختيار أعدسة رؤية الآلة:

1. مجال الرؤية والتكبير البصري ومسافة العمل المطلوبة: عند اختيار العدسة، سنختار عدسة ذات مجال رؤية أكبر قليلاً من الكائن المراد قياسه، وذلك لتسهيل التحكم في الحركة.

2. عمق متطلبات المجال: بالنسبة للمشروعات التي تتطلب عمق المجال، استخدم فتحة صغيرة قدر الإمكان؛عند اختيار عدسة ذات تكبير، اختر عدسة ذات تكبير منخفض بالقدر الذي يسمح به المشروع.إذا كانت متطلبات المشروع أكثر تطلبًا، فأنا أميل إلى اختيار عدسة متطورة ذات عمق مجال عالٍ.

3. حجم المستشعر وواجهة الكاميرا: على سبيل المثال، تدعم العدسة مقاس 2/3 بوصة أكبر سطح مشط للكاميرا الصناعية وهو 2/3 بوصة، ولا يمكنها دعم الكاميرات الصناعية الأكبر من 1 بوصة.

4. المساحة المتوفرة: من غير الواقعي أن يقوم العملاء بتغيير حجم المعدات عندما يكون المخطط اختياريًا.


وقت النشر: 15 نوفمبر 2022