اصل و عملکرد لنزهای بینایی ماشین

لنز ماشین بینایییک لنز دوربین صنعتی است که به طور ویژه برای سیستم‌های بینایی ماشین طراحی شده است. وظیفه اصلی آن، تاباندن تصویر شیء عکاسی شده بر روی حسگر دوربین برای جمع‌آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل خودکار تصویر است.

این روش به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌ها مانند اندازه‌گیری با دقت بالا، مونتاژ خودکار، آزمایش غیرمخرب و ناوبری ربات استفاده می‌شود.

۱.اصل لنز بینایی ماشین

اصول لنزهای بینایی ماشین عمدتاً شامل تصویربرداری نوری، اپتیک هندسی، اپتیک فیزیکی و سایر زمینه‌ها، از جمله فاصله کانونی، میدان دید، دیافراگم و سایر پارامترهای عملکرد است. در ادامه، بیایید در مورد اصول لنزهای بینایی ماشین بیشتر بدانیم.

اصول تصویربرداری نوری.

اصل تصویربرداری نوری این است که لنز، نور را از طریق چندین گروه لنز (مانند لنزهای فضایی و لنزهای فضای شیء) بر روی حسگر متمرکز می‌کند تا یک تصویر دیجیتال از شیء تولید کند.

موقعیت و فاصله گروه لنز در مسیر نوری بر فاصله کانونی، میدان دید، وضوح و سایر پارامترهای عملکرد لنز تأثیر می‌گذارد.

اصول اپتیک هندسی.

اصل اپتیک هندسی لنز، متمرکز کردن نور منعکس شده از جسم بر روی سطح حسگر تحت شرایطی است که قوانین بازتاب و شکست نور برآورده شوند.

در این فرآیند، غلبه بر انحراف، اعوجاج، انحراف رنگی و سایر مشکلات لنز برای بهبود کیفیت تصویربرداری ضروری است.

اصول اپتیک فیزیکی.

هنگام تجزیه و تحلیل تصویربرداری لنز با استفاده از اصول اپتیک فیزیکی، لازم است ماهیت موجی و پدیده تداخل نور در نظر گرفته شود. این امر بر پارامترهای عملکرد لنز مانند وضوح، کنتراست، پراکندگی و غیره تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، پوشش‌های روی لنزها می‌توانند مسائل مربوط به انعکاس و پراکندگی را برطرف کرده و کیفیت تصویر را بهبود بخشند.

لنز ماشین بینایی

فاصله کانونی و میدان دید.

فاصله کانونی یک لنز به فاصله بین جسم و لنز اشاره دارد. این فاصله، اندازه میدان دید لنز، یعنی محدوده تصاویری که دوربین می‌تواند ثبت کند، را تعیین می‌کند.

هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، میدان دید باریک‌تر و بزرگنمایی تصویر بیشتر می‌شود و هر چه فاصله کانونی کمتر باشد، میدان دید وسیع‌تر و بزرگنمایی تصویر کمتر می‌شود.

دیافراگم و عمق میدان.

دیافراگم یک سوراخ قابل تنظیم در لنز است که میزان نوری که از لنز عبور می‌کند را کنترل می‌کند. اندازه دیافراگم می‌تواند عمق میدان (یعنی محدوده شفاف تصویربرداری) را تنظیم کند که بر روشنایی تصویر و کیفیت تصویربرداری تأثیر می‌گذارد.

هرچه دیافراگم بزرگتر باشد، نور بیشتری وارد می‌شود و عمق میدان کمتر می‌شود و هرچه دیافراگم کوچکتر باشد، نور کمتری وارد می‌شود و عمق میدان بیشتر می‌شود.

قطعنامه.

وضوح تصویر به حداقل فاصله‌ای که لنز می‌تواند تفکیک کند اشاره دارد و برای اندازه‌گیری وضوح تصویر لنز استفاده می‌شود. هرچه وضوح تصویر بالاتر باشد، کیفیت تصویر لنز بهتر است.

به طور کلی، هنگام تطبیق، وضوح تصویرعدسی ماشین بیناییباید با پیکسل‌های حسگر مطابقت داشته باشد، تا بتوان از عملکرد سیستم لنز به طور کامل استفاده کرد.

۲،عملکرد لنز ماشین بینایی

سیستم‌های بینایی ماشین به طور گسترده در تولید الکترونیکی، تولید صنعتی و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مهمترین جزء سیستم بینایی، لنزهای بینایی ماشین تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر عملکرد و اثرات سیستم دارند.

وظایف اصلی لنزهای بینایی ماشین به شرح زیر است:

Fیا یک تصویر تشکیل دهید.

سیستم بینایی اطلاعات مربوط به شیء هدف را از طریق لنز جمع‌آوری می‌کند و لنز، نور جمع‌آوری‌شده را روی حسگر دوربین متمرکز می‌کند تا تصویری واضح تشکیل دهد.

عملکرد لنزهای بینایی ماشین

میدان دید را فراهم می‌کند.

میدان دید لنز، اندازه و میدان دید شیء هدفی را که دوربین جمع‌آوری خواهد کرد، تعیین می‌کند. انتخاب میدان دید به فاصله کانونی لنز و اندازه حسگر دوربین بستگی دارد.

نور را کنترل کنید.

بسیاری از لنزهای بینایی ماشین دارای تنظیمات دیافراگم هستند که میزان نور ورودی به دوربین را کنترل می‌کنند. این عملکرد برای دستیابی به تصاویر با کیفیت بالا در شرایط نوری مختلف مهم است.

قطعنامه را تعیین کنید.

یک لنز خوب می‌تواند تصاویر واضح و باکیفیتی با جزئیات با وضوح بالا ارائه دهد که برای تشخیص و شناسایی دقیق اشیاء بسیار مهم است.

اصلاح اعوجاج لنز.

هنگام طراحی لنزهای بینایی ماشین، اعوجاج اصلاح می‌شود تا لنز بتواند در طول پردازش تصویر نتایج واقعی و دقیقی به دست آورد.

تصویربرداری عمقی.

برخی از لنزهای پیشرفته می‌توانند اطلاعات عمق را ارائه دهند، که برای کارهایی مانند تشخیص، شناسایی و موقعیت‌یابی اشیاء بسیار مهم است.

نکات پایانی:

چوانگ‌آن طراحی و تولید اولیه را انجام داده استلنزهای بینایی ماشینکه در تمام جنبه‌های سیستم‌های بینایی ماشین استفاده می‌شوند. اگر به لنزهای بینایی ماشین علاقه‌مند هستید یا به آنها نیاز دارید، لطفاً در اسرع وقت با ما تماس بگیرید.