Πώς να επιλέξετε φακούς μηχανικής όρασης

Τύποι τουβιομηχανικός φακόςβουνό

Υπάρχουν κυρίως τέσσερις τύποι διασύνδεσης, δηλαδή βάση F-mount, C-mount, CS-mount και M12 mount.Η βάση F είναι μια διεπαφή γενικής χρήσης και είναι γενικά κατάλληλη για φακούς με εστιακή απόσταση μεγαλύτερη από 25 mm.Όταν η εστιακή απόσταση του αντικειμενικού φακού είναι μικρότερη από περίπου 25 mm, λόγω του μικρού μεγέθους του αντικειμενικού φακού, χρησιμοποιείται η βάση C ή η βάση CS και ορισμένα χρησιμοποιούν τη διεπαφή M12.

Η διαφορά μεταξύ της βάσης C και της βάσης CS

Η διαφορά μεταξύ των διεπαφών C και CS είναι ότι η απόσταση από την επιφάνεια επαφής του φακού και της κάμερας μέχρι το εστιακό επίπεδο του φακού (η θέση όπου πρέπει να βρίσκεται ο φωτοηλεκτρικός αισθητήρας CCD της κάμερας) είναι διαφορετική.Η απόσταση για τη διεπαφή C-mount είναι 17,53 mm.

Ένας δακτύλιος προσαρμογέα C/CS 5 mm μπορεί να προστεθεί σε φακό CS-mount, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με κάμερες τύπου C.

μηχανή-όραση-φακός-01

Η διαφορά μεταξύ της βάσης C και της βάσης CS

Βασικές παράμετροι βιομηχανικών φακών

Οπτικό πεδίο (FOV):

Το FOV αναφέρεται στο ορατό εύρος του παρατηρούμενου αντικειμένου, δηλαδή στο τμήμα του αντικειμένου που καταγράφεται από τον αισθητήρα της κάμερας.(Το εύρος του οπτικού πεδίου είναι κάτι που πρέπει να γίνει κατανοητό στην επιλογή)

μηχανή-όραση-φακός-02

Οπτικό πεδίο

Απόσταση Εργασίας (WD):

Αναφέρεται στην απόσταση από το μπροστινό μέρος του φακού έως το υπό δοκιμή αντικείμενο.Δηλαδή την απόσταση επιφάνειας για καθαρή απεικόνιση.

Ανάλυση:

Το μικρότερο διακριτικό μέγεθος χαρακτηριστικού στο επιθεωρούμενο αντικείμενο που μπορεί να μετρηθεί από το σύστημα απεικόνισης.Στις περισσότερες περιπτώσεις, όσο μικρότερο είναι το οπτικό πεδίο, τόσο καλύτερη είναι η ανάλυση.

Βάθος προβολής (DOF):

Η ικανότητα ενός φακού να διατηρεί την επιθυμητή ανάλυση όταν τα αντικείμενα είναι πιο κοντά ή πιο μακριά από την καλύτερη εστίαση.

μηχανή-όραση-φακός-03

Βάθος θέασης

Άλλες παράμετροι τουβιομηχανικοί φακοί

Φωτοευαίσθητο μέγεθος τσιπ:

Το πραγματικό μέγεθος περιοχής του τσιπ αισθητήρα κάμερας αναφέρεται γενικά στο οριζόντιο μέγεθος.Αυτή η παράμετρος είναι πολύ σημαντική για τον προσδιορισμό της σωστής κλίμακας του φακού για να αποκτήσετε το επιθυμητό οπτικό πεδίο.Η κύρια αναλογία μεγέθυνσης φακού (PMAG) ορίζεται από την αναλογία του μεγέθους του τσιπ αισθητήρα προς το οπτικό πεδίο.Αν και οι βασικές παράμετροι περιλαμβάνουν το μέγεθος και το οπτικό πεδίο του φωτοευαίσθητου τσιπ, το PMAG δεν είναι βασική παράμετρος.

μηχανή-όραση-φακός-04

Φωτοευαίσθητο μέγεθος τσιπ

Εστιακή απόσταση (f):

«Η εστιακή απόσταση είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης ή της απόκλισης του φωτός σε ένα οπτικό σύστημα, το οποίο αναφέρεται στην απόσταση από το οπτικό κέντρο του φακού μέχρι την εστία συγκέντρωσης φωτός.Είναι επίσης η απόσταση από το κέντρο του φακού μέχρι το επίπεδο απεικόνισης, όπως το φιλμ ή το CCD σε μια κάμερα.f={απόσταση εργασίας/ορατικό πεδίο μακριά πλευρά (ή κοντή πλευρά)}Μεγάλη πλευρά XCCD (ή μικρή πλευρά)

Η επίδραση της εστιακής απόστασης: όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το βάθος πεδίου.Όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση.Όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο πιο σοβαρό είναι το φαινόμενο βινιετάρισμα, το οποίο μειώνει τον φωτισμό στην άκρη της εκτροπής.

Ανάλυση:

Υποδεικνύει την ελάχιστη απόσταση μεταξύ 2 σημείων που μπορούν να φανούν από ένα σύνολο αντικειμενικών φακών

0,61x χρησιμοποιημένο μήκος κύματος (λ) / NA = ανάλυση (μ)

Η παραπάνω μέθοδος υπολογισμού μπορεί θεωρητικά να υπολογίσει την ανάλυση, αλλά δεν περιλαμβάνει παραμόρφωση.

※ Το μήκος κύματος που χρησιμοποιείται είναι 550 nm

Ορισμός:

Ο αριθμός των ασπρόμαυρων γραμμών φαίνεται στη μέση του 1mm.Μονάδα (lp)/mm.

MTF (Λειτουργία μεταφοράς διαμόρφωσης)

μηχανή-όραση-φακός-05

MTF

Παραμόρφωση:

Ένας από τους δείκτες για τη μέτρηση της απόδοσης του φακού είναι η εκτροπή.Αναφέρεται στην ευθεία έξω από τον κύριο άξονα στο επίπεδο του θέματος, η οποία γίνεται καμπύλη μετά την απεικόνιση από το οπτικό σύστημα.Το σφάλμα απεικόνισης αυτού του οπτικού συστήματος ονομάζεται παραμόρφωση.Οι εκτροπές παραμόρφωσης επηρεάζουν μόνο τη γεωμετρία της εικόνας, όχι την ευκρίνεια της εικόνας.

Διάφραγμα και αριθμός F:

Ένα φακοειδές φύλλο είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ποσότητας φωτός που διέρχεται από έναν φακό, συνήθως μέσα στο φακό.Χρησιμοποιούμε την τιμή F για να εκφράσουμε το μέγεθος του διαφράγματος, όπως f1.4, F2.0, F2.8 κ.λπ.

μηχανή-όραση-φακός-06

Διάφραγμα και F-Number

Οπτική μεγέθυνση:

Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κύριας αναλογίας κλιμάκωσης είναι ο εξής: PMAG = μέγεθος αισθητήρα (mm) / οπτικό πεδίο (mm)

Μεγέθυνση οθόνης

Η μεγέθυνση οθόνης χρησιμοποιείται ευρέως στη μικροσκοπία.Η μεγέθυνση της οθόνης του μετρούμενου αντικειμένου εξαρτάται από τρεις παράγοντες: την οπτική μεγέθυνση του φακού, το μέγεθος του τσιπ αισθητήρα της βιομηχανικής κάμερας (το μέγεθος της επιφάνειας στόχου) και το μέγεθος της οθόνης.

Μεγέθυνση οθόνης = οπτική μεγέθυνση φακού × μέγεθος οθόνης × 25,4 / μέγεθος διαγώνιου κλίσης

Κύριες κατηγορίες βιομηχανικών φακών

Ταξινόμηση

•Κατά εστιακή απόσταση: εκκίνηση και ζουμ

•Κατά διάφραγμα: σταθερό διάφραγμα και μεταβλητό διάφραγμα

•Κατά διεπαφή: διεπαφή C, διεπαφή CS, διεπαφή F κ.λπ.

•Διαιρείται με πολλαπλάσια: φακός σταθερής μεγέθυνσης, φακός συνεχούς ζουμ

•Οι πολύ σημαντικοί φακοί που χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία μηχανικής όρασης περιλαμβάνουν κυρίως φακούς FA, τηλεκεντρικούς φακούς και βιομηχανικά μικροσκόπια κ.λπ.

Τα κύρια σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή αφακός μηχανικής όρασης:

1. Οπτικό πεδίο, οπτική μεγέθυνση και επιθυμητή απόσταση εργασίας: Όταν επιλέγουμε φακό, θα επιλέξουμε φακό με ελαφρώς μεγαλύτερο οπτικό πεδίο από το προς μέτρηση αντικείμενο, προκειμένου να διευκολύνουμε τον έλεγχο της κίνησης.

2. Απαιτήσεις βάθους πεδίου: Για έργα που απαιτούν βάθος πεδίου, χρησιμοποιήστε ένα μικρό διάφραγμα όσο το δυνατόν περισσότερο.όταν επιλέγετε φακό με μεγέθυνση, επιλέξτε φακό με χαμηλή μεγέθυνση όσο το επιτρέπει το έργο.Εάν οι απαιτήσεις του έργου είναι πιο απαιτητικές, τείνω να επιλέγω φακό αιχμής με μεγάλο βάθος πεδίου.

3. Μέγεθος αισθητήρα και διεπαφή κάμερας: Για παράδειγμα, ο φακός 2/3″ υποστηρίζει τη μεγαλύτερη επιφάνεια γκανιότας βιομηχανικής κάμερας είναι 2/3″, δεν μπορεί να υποστηρίξει βιομηχανικές κάμερες μεγαλύτερες από 1 ίντσα.

4. Διαθέσιμος χώρος: Δεν είναι ρεαλιστικό για τους πελάτες να αλλάζουν το μέγεθος του εξοπλισμού όταν το σχέδιο είναι προαιρετικό.


Ώρα δημοσίευσης: Νοε-15-2022