Як выбраць лінзы для машыннага зроку

Тыпы зпрамысловая лінзамацаванне

Існуюць чатыры асноўныя тыпы інтэрфейсаў: F-мацаванне, C-мацаванне, CS-мацаванне і M12. F-мацаванне — гэта універсальны інтэрфейс, які звычайна падыходзіць для аб'ектываў з фокуснай адлегласцю больш за 25 мм. Калі фокусная адлегласць аб'ектыва меншая за 25 мм з-за яго малога памеру, выкарыстоўваецца C-мацаванне або CS-мацаванне, а некаторыя выкарыстоўваюць інтэрфейс M12.

Розніца паміж мацаваннем C і мацаваннем CS

Розніца паміж інтэрфейсамі C і CS заключаецца ў тым, што адлегласць ад кантактнай паверхні аб'ектыва і камеры да факальнай плоскасці аб'ектыва (месца, дзе павінен знаходзіцца фотаэлектрычны датчык CCD камеры) адрозніваецца. Адлегласць для інтэрфейса C-mount складае 17,53 мм.

Да аб'ектыва з мацаваннем CS можна дадаць 5-міліметровае адаптарнае кольца C/CS, каб яго можна было выкарыстоўваць з камерамі тыпу C.

лінза-машыннага-зроку-01

Розніца паміж мацаваннем C і мацаваннем CS

Асноўныя параметры прамысловых лінзаў

Поле зроку (FOV):

FOV (поле зроку) адносіцца да бачнага дыяпазону назіранага аб'екта, гэта значыць да часткі аб'екта, якая захопліваецца датчыкам камеры. (Дыяпазон поля зроку неабходна разумець пры выбары).

лінза-машыннага-зроку-02

Поле зроку

Працоўная адлегласць (WD):

Адносіцца да адлегласці ад пярэдняй часткі лінзы да аб'екта, які тэстуецца. Гэта значыць, адлегласць да паверхні, неабходная для атрымання выразнай выявы.

Разрозненне:

Найменшы адрозны памер рысы на аб'екце, які правяраецца, які можа вымераць сістэма візуалізацыі. У большасці выпадкаў, чым меншае поле зроку, тым лепшая раздзяляльная здольнасць.

Глыбіня агляду (DOF):

Здольнасць аб'ектыва падтрымліваць патрэбную раздзяляльную здольнасць, калі аб'екты знаходзяцца бліжэй або далей ад найлепшага фокусу.

лінза-машыннага-зроку-03

Глыбіня агляду

Іншыя параметрыпрамысловыя лінзы

Памер фотаадчувальнага чыпа:

Эфектыўны памер плошчы чыпа сэнсара камеры звычайна адносіцца да гарызантальных памераў. Гэты параметр вельмі важны для вызначэння правільнага маштабавання аб'ектыва для атрымання патрэбнага поля зроку. Каэфіцыент павелічэння асноўнага аб'ектыва (PMAG) вызначаецца суадносінамі памеру чыпа сэнсара да поля зроку. Нягледзячы на ​​тое, што асноўныя параметры ўключаюць памер і поле зроку фотаадчувальнага чыпа, PMAG не з'яўляецца асноўным параметрам.

лінза-машыннага-зроку-04

Памер фотаадчувальнага чыпа

Фокусная адлегласць (f):

Фокусная адлегласць — гэта мера канцэнтрацыі або разыходжання святла ў аптычнай сістэме, якая адносіцца да адлегласці ад аптычнага цэнтра лінзы да фокуса збору святла. Гэта таксама адлегласць ад цэнтра лінзы да плоскасці выявы, напрыклад, плёнкі або ПЗС-матрыцы ў камеры. f={рабочая адлегласць/поле зроку доўгі бок (або кароткі бок)}XCCD доўгі бок (або кароткі бок)

Уплыў фокуснай адлегласці: чым меншая фокусная адлегласць, тым большая глыбіня рэзкасці; чым меншая фокусная адлегласць, тым большая дысторсія; чым меншая фокусная адлегласць, тым больш сур'ёзная з'ява віньеціравання, якая памяншае асвятленне на краі аберацыі.

Разрозненне:

Паказвае мінімальную адлегласць паміж двума кропкамі, якую можна ўбачыць з дапамогай набору аб'ектываў

0,61x выкарыстаная даўжыня хвалі (λ) / NA = раздзяляльная здольнасць (μ)

Вышэйпаказаны метад разліку тэарэтычна дазваляе вылічыць раздзяляльную здольнасць, але не ўлічвае скажэнні.

※Выкарыстоўваемая даўжыня хвалі складае 550 нм

Вызначэнне:

Колькасць чорных і белых ліній можна ўбачыць пасярэдзіне 1 мм. Адзінка вымярэння (лп)/мм.

MTF (функцыя перадачы мадуляцыі)

машынны зрок-лінза-05

МТФ

Скажэнне:

Адным з паказчыкаў, якія вызначаюць прадукцыйнасць аб'ектыва, з'яўляецца аберацыя. Яна адносіцца да прамой лініі па-за галоўнай воссю ў плоскасці аб'екта, якая пасля візуалізацыі аптычнай сістэмай ператвараецца ў крывую. Памылка візуалізацыі гэтай аптычнай сістэмы называецца дысторсіяй. Дысторсійныя аберацыі ўплываюць толькі на геаметрыю выявы, а не на яе рэзкасць.

Дыяфрагма і F-лік:

Лентыкулярная пласціна — гэта прылада, якая выкарыстоўваецца для рэгулявання колькасці святла, якое праходзіць праз лінзу, звычайна ўнутры яе. Мы выкарыстоўваем значэнне F для выражэння памеру дыяфрагмы, напрыклад, f1.4, F2.0, F2.8 і г.д.

лінза-машыннага-зроку-06

Дыяфрагма і F-лік

Аптычнае павелічэнне:

Формула, якая выкарыстоўваецца для разліку асноўнага каэфіцыента маштабавання, выглядае наступным чынам: PMAG = памер датчыка (мм) / поле зроку (мм)

Павелічэнне дысплея

Павелічэнне дысплея шырока выкарыстоўваецца ў мікраскапіі. Павелічэнне дысплея вымяранага аб'екта залежыць ад трох фактараў: аптычнага павелічэння аб'ектыва, памеру сэнсарнага чыпа прамысловай камеры (памер паверхні мішэні) і памеру дысплея.

Павелічэнне дысплея = аптычнае павелічэнне аб'ектыва × памер дысплея × 25,4 / памер дыяганалі кута нахілу

Асноўныя катэгорыі прамысловых лінзаў

Класіфікацыя

• Па фокуснай адлегласці: фіксаваны і зум-аптычны

• Па дыяфрагме: фіксаваная дыяфрагма і зменная дыяфрагма

• Па інтэрфейсе: інтэрфейс C, інтэрфейс CS, інтэрфейс F і г.д.

• Падзеленыя на кратныя: аб'ектыў з фіксаваным павелічэннем, аб'ектыў з бесперапынным зумам

• Вельмі важныя лінзы, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў індустрыі машыннага зроку, у асноўным уключаюць лінзы FA, тэлецэнтрычныя лінзы і прамысловыя мікраскопы і г.д.

Асноўныя моманты, якія трэба ўлічваць пры выбарылінза машыннага зроку:

1. Поле зроку, аптычнае павелічэнне і патрэбная рабочая адлегласць: Пры выбары аб'ектыва мы абярэм аб'ектыў з крыху большым полем зроку, чым аб'ект вымярэння, каб палегчыць кіраванне рухам.

2. Патрабаванні да глыбіні рэзкасці: для праектаў, якія патрабуюць глыбіні рэзкасці, выкарыстоўвайце як мага меншую дыяфрагму; пры выбары аб'ектыва з павелічэннем выбірайце аб'ектыў з малым павелічэннем, наколькі гэта дазваляе праект. Калі патрабаванні праекта больш высокія, я звычайна выбіраю перадавы аб'ектыў з вялікай глыбінёй рэзкасці.

3. Памер датчыка і інтэрфейс камеры: напрыклад, аб'ектыў 2/3 цалі падтрымлівае найбольшую паверхню нахілу прамысловай камеры, якая складае 2/3 цалі, ён не можа падтрымліваць прамысловыя камеры памерам больш за 1 цалю.

4. Даступная прастора: Змена памеру абсталявання кліентамі нерэальная, калі схема неабавязковая.


Час публікацыі: 15 лістапада 2022 г.