Průmyslové kamery jsou klíčovými komponenty systémů strojového vidění. Jejich nejdůležitější funkcí je převod optických signálů na uspořádané elektrické signály pro malé průmyslové kamery s vysokým rozlišením.
V systémech strojového vidění je čočka průmyslové kamery ekvivalentní lidskému oku a její hlavní funkcí je zaostřit cílový optický obraz na fotocitlivý povrch obrazového snímače (průmyslové kamery).
Veškeré obrazové informace zpracovávané vizuálním systémem lze získat z objektivu průmyslové kamery. Kvalitaprůmyslový objektiv fotoaparátupřímo ovlivní celkový výkon vizuálního systému.
Průmyslové kamerové objektivy jako druh zobrazovacího zařízení obvykle tvoří kompletní systém pro snímání obrazu s napájením, kamerou atd. Výběr průmyslových kamerových objektivů se proto řídí celkovými požadavky na systém. Obecně je lze analyzovat a zvažovat z následujících hledisek:
1.Vlnová délka a zoom objektiv, nebo ne
Je relativně snadné ověřit, zda průmyslový objektiv kamery potřebuje zoom objektiv nebo objektiv s pevným ohniskem. Nejprve je nutné určit, zda je pracovní vlnová délka objektivu průmyslové kamery zaostřena. Pokud je během procesu snímání potřeba změnit zvětšení, měl by se použít zoom objektiv, jinak postačí objektiv s pevným ohniskem.
Pokud jde o pracovní vlnovou délkuprůmyslové objektivy pro kameryNejběžnější je pásmo viditelného světla a existují i aplikace v jiných pásmech. Jsou nutná další filtrační opatření? Je světlo monochromatické nebo polychromatické? Lze účinně zabránit vlivu rozptýleného světla? Před určením pracovní vlnové délky čočky je nutné komplexně zvážit výše uvedené otázky.
Vyberte si průmyslové objektivy pro kamery
2.Přednost se dává speciálním požadavkům
V závislosti na konkrétní aplikaci mohou existovat zvláštní požadavky. Zvláštní požadavky je třeba nejprve potvrdit, například zda je k dispozici měřicí funkce, zda je vyžadován telecentrický objektiv, zda je ohnisková hloubka obrazu velmi velká atd. Hloubka ostrosti se často nebere vážně, ale jakýkoli systém pro zpracování obrazu ji musí brát v úvahu.
3.Pracovní vzdálenost a ohnisková vzdálenost
Pracovní vzdálenost a ohnisková vzdálenost se obvykle posuzují společně. Obecnou myšlenkou je nejprve určit rozlišení systému, poté pochopit zvětšení v kombinaci s velikostí pixelu CCD a následně pochopit možnou vzdálenost mezi objektem a obrazem v kombinaci s prostorovými strukturními omezeními, aby se dále odhadla ohnisková vzdálenost objektivu průmyslové kamery.
Ohnisková vzdálenost objektivu průmyslové kamery proto souvisí s pracovní vzdáleností objektivu průmyslové kamery a rozlišením kamery (stejně jako s velikostí pixelu CCD).
Na co se zaměřit při výběru objektivů pro průmyslové kamery
4.Velikost a kvalita obrazu
Velikost obrazuprůmyslový objektiv fotoaparátuVybraný rozměr by měl být kompatibilní s velikostí fotocitlivého povrchu průmyslové kamery a měl by se dodržovat princip „velký pro malý“, tj. fotocitlivý povrch kamery nesmí překročit velikost obrazu indikovanou objektivem, jinak nelze zaručit kvalitu obrazu okrajového zorného pole.
Požadavky na kvalitu obrazu závisí hlavně na MTF a zkreslení. V měřicích aplikacích je třeba zkreslení věnovat velkou pozornost.
5.Clona a bajonet objektivu
Clona průmyslových kamerových objektivů ovlivňuje především jas zobrazované plochy, ale v současném strojovém vidění je konečný jas obrazu určen mnoha faktory, jako je clona, částice kamery, integrační čas, zdroj světla atd. Proto je pro dosažení požadovaného jasu obrazu nutné provést několik kroků nastavení.
Bajonet objektivu průmyslové kamery označuje montážní rozhraní mezi objektivem a kamerou a tyto dva prvky musí odpovídat. Pokud se neshodují, je třeba zvážit výměnu.
Faktory, které je třeba zvážit při výběru objektivů pro průmyslové kamery
6.Náklady a technologická vyspělost
Pokud po komplexním zvážení výše uvedených faktorů existuje více řešení, která splňují požadavky, můžete zvážit komplexní náklady a technickou vyspělost a dát jim přednost.
PS: Příklad výběru objektivu
Níže uvádíme příklad, jak vybrat objektiv pro průmyslovou kameru. Například systém strojového vidění pro detekci mincí musí být vybaven...průmyslový objektiv fotoaparátuZnámá omezení jsou: CCD průmyslové kamery je 2/3 palce, velikost pixelu je 4,65 μm, bajonet C, pracovní vzdálenost je větší než 200 mm, rozlišení systému je 0,05 mm a zdroj světla je bílý LED zdroj světla.
Základní analýza pro výběr objektivů je následující:
(1) Objektiv použitý s bílým LED světelným zdrojem by měl být v rozsahu viditelného světla, bez nutnosti zoomu, a lze zvolit objektiv s pevným ohniskem.
(2) Pro průmyslovou kontrolu je vyžadována měřicí funkce, takže vybraný objektiv musí mít nízké zkreslení.
(3) Pracovní vzdálenost a ohnisková vzdálenost:
Zvětšení obrazu: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Ohnisková vzdálenost: F= L*M/(M+1)= 200*0,093/1,093=17 mm
Pokud je požadována objektivová vzdálenost větší než 200 mm, měla by být ohnisková vzdálenost zvoleného objektivu větší než 17 mm.
(4) Velikost obrazu vybraného objektivu by neměla být menší než formát CCD, tj. alespoň 2/3 palce.
(5) Aby bylo možné objektiv použít s průmyslovými kamerami, musí být bajonet typu C. V současné době není kladen žádný požadavek na clonu.
Analýzou a výpočtem výše uvedených faktorů můžeme získat předběžný „náčrt“ objektivů pro průmyslové kamery: ohnisková vzdálenost větší než 17 mm, pevné ohnisko, viditelný světelný rozsah, bajonet C, kompatibilita s CCD snímačem o velikosti pixelu alespoň 2/3 palce a malé zkreslení obrazu. Na základě těchto požadavků lze provést další výběr. Pokud tyto požadavky splňuje více objektivů, doporučuje se provést další optimalizaci a vybrat ten nejlepší.
Závěrečné myšlenky：
Společnost ChuangAn provedla předběžný návrh a výrobuprůmyslové čočky, které se používají ve všech aspektech průmyslových aplikací. Pokud máte zájem o průmyslové čočky nebo potřebujete po nich, kontaktujte nás co nejdříve.
Čas zveřejnění: 21. ledna 2025
