Οι βιομηχανικές κάμερες είναι βασικά εξαρτήματα στα συστήματα μηχανικής όρασης. Η πιο βασική τους λειτουργία είναι η μετατροπή των οπτικών σημάτων σε διατεταγμένα ηλεκτρικά σήματα για μικρές βιομηχανικές κάμερες υψηλής ευκρίνειας.
Στα συστήματα μηχανικής όρασης, ο φακός μιας βιομηχανικής κάμερας είναι ισοδύναμος με το ανθρώπινο μάτι και η κύρια λειτουργία του είναι να εστιάζει την οπτική εικόνα-στόχο στην φωτοευαίσθητη επιφάνεια του αισθητήρα εικόνας (βιομηχανική κάμερα).
Όλες οι πληροφορίες εικόνας που επεξεργάζεται το οπτικό σύστημα μπορούν να ληφθούν από τον φακό της βιομηχανικής κάμερας. Η ποιότητα τουβιομηχανικός φακός κάμεραςθα επηρεάσει άμεσα τη συνολική απόδοση του οπτικού συστήματος.
Ως είδος εξοπλισμού απεικόνισης, οι βιομηχανικοί φακοί κάμερας συνήθως αποτελούν ένα πλήρες σύστημα λήψης εικόνας με τροφοδοτικό, κάμερα κ.λπ. Επομένως, η επιλογή των βιομηχανικών φακών κάμερας διέπεται από τις συνολικές απαιτήσεις του συστήματος. Γενικά, μπορεί να αναλυθεί και να εξεταστεί από τις ακόλουθες πτυχές:
1.Μήκος κύματος και φακός ζουμ ή όχι
Είναι σχετικά εύκολο να επιβεβαιωθεί εάν ένας βιομηχανικός φακός κάμερας χρειάζεται φακό ζουμ ή φακό σταθερής εστίασης. Αρχικά, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί εάν το μήκος κύματος λειτουργίας του βιομηχανικού φακού κάμερας είναι εστιασμένο. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απεικόνισης, εάν χρειάζεται να αλλάξει η μεγέθυνση, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί φακός ζουμ, διαφορετικά αρκεί φακός σταθερής εστίασης.
Όσον αφορά το μήκος κύματος εργασίας τουβιομηχανικοί φακοί κάμερας, η ζώνη ορατού φωτός είναι η πιο συνηθισμένη και υπάρχουν εφαρμογές και σε άλλες ζώνες. Απαιτούνται πρόσθετα μέτρα φιλτραρίσματος; Είναι μονοχρωματικό ή πολυχρωματικό φως; Μπορεί να αποφευχθεί αποτελεσματικά η επίδραση του σκεδαζόμενου φωτός; Είναι απαραίτητο να σταθμιστούν διεξοδικά τα παραπάνω ζητήματα πριν προσδιοριστεί το μήκος κύματος λειτουργίας του φακού.
Επιλέξτε βιομηχανικούς φακούς κάμερας
2.Δίνεται προτεραιότητα σε ειδικά αιτήματα
Ανάλογα με την πραγματική εφαρμογή, ενδέχεται να υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις. Πρέπει πρώτα να επιβεβαιωθούν ειδικές απαιτήσεις, για παράδειγμα, εάν υπάρχει λειτουργία μέτρησης, εάν απαιτείται τηλεκεντρικός φακός, εάν το εστιακό βάθος της εικόνας είναι πολύ μεγάλο κ.λπ. Το βάθος εστίασης συχνά δεν λαμβάνεται σοβαρά υπόψη, αλλά οποιοδήποτε σύστημα επεξεργασίας εικόνας πρέπει να το λαμβάνει υπόψη.
3.Απόσταση εργασίας και εστιακή απόσταση
Η απόσταση εργασίας και η εστιακή απόσταση συνήθως εξετάζονται μαζί. Η γενική ιδέα είναι πρώτα να προσδιοριστεί η ανάλυση του συστήματος, στη συνέχεια να κατανοηθεί η μεγέθυνση σε συνδυασμό με το μέγεθος των pixel του CCD και στη συνέχεια να κατανοηθεί η πιθανή απόσταση αντικειμένου-εικόνας σε συνδυασμό με τους περιορισμούς της χωρικής δομής, ώστε να εκτιμηθεί περαιτέρω η εστιακή απόσταση του βιομηχανικού φακού της κάμερας.
Επομένως, η εστιακή απόσταση του βιομηχανικού φακού κάμερας σχετίζεται με την απόσταση εργασίας του βιομηχανικού φακού κάμερας και την ανάλυση της κάμερας (καθώς και το μέγεθος των pixel CCD).
Πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν επιλέγετε βιομηχανικούς φακούς κάμερας
4.Μέγεθος εικόνας και ποιότητα εικόνας
Το μέγεθος της εικόνας τουβιομηχανικός φακός κάμεραςΗ επιλογή θα πρέπει να είναι συμβατή με το μέγεθος της φωτοευαίσθητης επιφάνειας της βιομηχανικής κάμερας και θα πρέπει να ακολουθείται η αρχή «μεγάλο για να φιλοξενήσει μικρό μέγεθος», δηλαδή η φωτοευαίσθητη επιφάνεια της κάμερας δεν μπορεί να υπερβαίνει το μέγεθος εικόνας που υποδεικνύεται από τον φακό, διαφορετικά η ποιότητα εικόνας του οπτικού πεδίου στα άκρα δεν μπορεί να εγγυηθεί.
Οι απαιτήσεις για την ποιότητα απεικόνισης εξαρτώνται κυρίως από το MTF και την παραμόρφωση. Στις εφαρμογές μετρήσεων, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην παραμόρφωση.
5.Διάφραγμα και βάση φακού
Το διάφραγμα των βιομηχανικών φακών κάμερας επηρεάζει κυρίως τη φωτεινότητα της επιφάνειας απεικόνισης, αλλά στην τρέχουσα μηχανική όραση, η τελική φωτεινότητα της εικόνας καθορίζεται από πολλούς παράγοντες όπως το διάφραγμα, τα σωματίδια της κάμερας, ο χρόνος ολοκλήρωσης, η πηγή φωτός κ.λπ. Επομένως, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη φωτεινότητα εικόνας, απαιτούνται πολλαπλά βήματα ρύθμισης.
Η βάση στήριξης φακού μιας βιομηχανικής κάμερας αναφέρεται στη διεπαφή στήριξης μεταξύ του φακού και της κάμερας, και οι δύο πρέπει να ταιριάζουν. Εάν οι δύο δεν ταιριάζουν, θα πρέπει να εξεταστεί το ενδεχόμενο αντικατάστασης.
Παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή βιομηχανικών φακών κάμερας
6.Κόστος και τεχνολογική ωριμότητα
Εάν, μετά από διεξοδική εξέταση των παραπάνω παραγόντων, υπάρχουν πολλαπλές λύσεις που πληρούν τις απαιτήσεις, μπορείτε να λάβετε υπόψη το συνολικό κόστος και την τεχνική ωριμότητα και να δώσετε προτεραιότητα σε αυτές.
Υ.Γ.: Παράδειγμα επιλογής φακού
Παρακάτω δίνουμε ένα παράδειγμα για το πώς να επιλέξετε έναν φακό για μια βιομηχανική κάμερα. Για παράδειγμα, ένα σύστημα μηχανικής όρασης για την ανίχνευση κερμάτων πρέπει να είναι εξοπλισμένο με έναβιομηχανικός φακός κάμεραςΟι γνωστοί περιορισμοί είναι: το μέγεθος του CCD της βιομηχανικής κάμερας είναι 2/3 ίντσες, το μέγεθος των pixel είναι 4,65 μm, η βάση C, η απόσταση εργασίας είναι μεγαλύτερη από 200 mm, η ανάλυση του συστήματος είναι 0,05 mm και η πηγή φωτός είναι μια λευκή πηγή φωτός LED.
Η βασική ανάλυση για την επιλογή φακών έχει ως εξής:
(1) Ο φακός που χρησιμοποιείται με την πηγή λευκού φωτός LED θα πρέπει να βρίσκεται εντός του εύρους ορατού φωτός, χωρίς απαίτηση ζουμ, και μπορεί να επιλεγεί φακός σταθερής εστίασης.
(2) Για βιομηχανική επιθεώρηση, απαιτείται λειτουργία μέτρησης, επομένως ο επιλεγμένος φακός πρέπει να έχει χαμηλή παραμόρφωση.
(3) Απόσταση εργασίας και εστιακή απόσταση:
Μεγέθυνση εικόνας: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Εστιακή απόσταση: F= L*M/(M+1)= 200*0,093/1,093=17mm
Εάν η απόσταση του αντικειμενικού φακού πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 200 mm, η εστιακή απόσταση του επιλεγμένου φακού θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 17 mm.
(4) Το μέγεθος εικόνας του επιλεγμένου φακού δεν πρέπει να είναι μικρότερο από τη μορφή CCD, δηλαδή τουλάχιστον 2/3 ίντσας.
(5) Η βάση του φακού πρέπει να είναι C-mount, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με βιομηχανικές κάμερες. Προς το παρόν δεν υπάρχει απαίτηση για διάφραγμα.
Μέσω της ανάλυσης και του υπολογισμού των παραπάνω παραγόντων, μπορούμε να λάβουμε το προκαταρκτικό «περίγραμμα» των βιομηχανικών φακών κάμερας: εστιακή απόσταση μεγαλύτερη από 17 mm, σταθερή εστίαση, εύρος ορατού φωτός, C-mount, συμβατότητα με μέγεθος pixel CCD τουλάχιστον 2/3 ιντσών και μικρή παραμόρφωση εικόνας. Με βάση αυτές τις απαιτήσεις, μπορεί να γίνει περαιτέρω επιλογή. Εάν αρκετοί φακοί μπορούν να ικανοποιήσουν αυτές τις απαιτήσεις, συνιστάται η περαιτέρω βελτιστοποίηση και η επιλογή του καλύτερου φακού.
Τελικές Σκέψεις:
Η ChuangAn πραγματοποίησε τον προκαταρκτικό σχεδιασμό και την παραγωγή τουβιομηχανικοί φακοί, τα οποία χρησιμοποιούνται σε όλες τις πτυχές των βιομηχανικών εφαρμογών. Εάν ενδιαφέρεστε ή χρειάζεστε βιομηχανικούς φακούς, επικοινωνήστε μαζί μας το συντομότερο δυνατό.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Ιανουαρίου 2025
