Kaip išsirinkti mašininio matymo lęšius

Tipai pramoninis objektyvaskalnas

Yra keturi pagrindiniai sąsajų tipai: F tipo, C tipo, CS tipo ir M12 tipo. F tipo jungtis yra bendrosios paskirties sąsaja ir paprastai tinka objektyvams, kurių židinio nuotolis didesnis nei 25 mm. Kai objektyvo židinio nuotolis yra mažesnis nei maždaug 25 mm dėl mažo objektyvo dydžio, naudojama C arba CS tipo jungtis, o kai kurie naudoja M12 sąsają.

Skirtumas tarp C ir CS jungčių

Skirtumas tarp C ir CS sąsajų yra tas, kad atstumas nuo objektyvo ir fotoaparato sąlyčio paviršiaus iki objektyvo židinio plokštumos (vietos, kurioje turėtų būti fotoaparato CCD fotoelektrinis jutiklis) yra skirtingas. C tipo jungties sąsajos atstumas yra 17,53 mm.

Prie objektyvo su CS jungtimi galima pridėti 5 mm C/CS adapterio žiedą, kad jį būtų galima naudoti su C tipo fotoaparatais.

mašininio regėjimo lęšis-01

Skirtumas tarp C ir CS jungčių

Pagrindiniai pramoninių lęšių parametrai

Regėjimo laukas (FOV):

Regėjimo laukas (FOV) reiškia stebimo objekto matomumo diapazoną, t. y. objekto dalį, kurią užfiksuoja kameros jutiklis. (Renkantis reikia suprasti matymo lauko diapazoną.)

mašininio regėjimo lęšis-02

Regėjimo laukas

Darbinis atstumas (WD):

Nurodo atstumą nuo objektyvo priekio iki tiriamojo objekto. Tai yra paviršiaus atstumas, kad vaizdas būtų aiškus.

Rezoliucija:

Mažiausias išskiriamas tiriamojo objekto požymio dydis, kurį gali išmatuoti vaizdo gavimo sistema. Daugeliu atvejų, kuo mažesnis matymo laukas, tuo geresnė skiriamoji geba.

Matymo gylis (DOF):

Objektyvo gebėjimas išlaikyti norimą skiriamąją gebą, kai objektai yra arčiau arba toliau nuo geriausio fokusavimo taško.

mašininio regėjimo lęšis-03

Matymo gylis

Kiti parametraipramoniniai lęšiai

Šviesai jautraus lusto dydis:

Efektyvus kameros jutiklio lusto plotas paprastai reiškia horizontalų dydį. Šis parametras yra labai svarbus norint nustatyti tinkamą objektyvo mastelį, kad būtų pasiektas norimas matymo laukas. Pirminio objektyvo didinimo santykis (PMAG) apibrėžiamas jutiklio lusto dydžio ir matymo lauko santykiu. Nors pagrindiniai parametrai apima šviesai jautraus lusto dydį ir matymo lauką, PMAG nėra pagrindinis parametras.

mašininio regėjimo lęšis-04

Šviesai jautraus lusto dydis

Židinio nuotolis (f):

„Židinio nuotolis yra šviesos koncentracijos arba sklaidos optinėje sistemoje matas, kuris nurodo atstumą nuo objektyvo optinio centro iki šviesos surinkimo židinio. Tai taip pat atstumas nuo objektyvo centro iki vaizdo plokštumos, pvz., juostos ar CCD fotoaparate. f={darbinis atstumas / matymo laukas ilgoji pusė (arba trumpoji pusė)}XCCD ilgoji pusė (arba trumpoji pusė)“

Židinio nuotolio įtaka: kuo mažesnis židinio nuotolis, tuo didesnis lauko gylis; kuo mažesnis židinio nuotolis, tuo didesnis iškraipymas; kuo mažesnis židinio nuotolis, tuo rimtesnis vinjetavimo reiškinys, kuris sumažina apšvietimą aberacijos krašte.

Rezoliucija:

Nurodo minimalų atstumą tarp 2 taškų, kurį gali matyti objektyvų lęšių rinkinys

0,61x panaudotas bangos ilgis (λ) / NA = skiriamoji geba (μ)

Aukščiau pateiktas skaičiavimo metodas teoriškai gali apskaičiuoti skiriamąją gebą, tačiau neapima iškraipymų.

Naudojamas bangos ilgis yra 550 nm

Apibrėžimas:

Juodų ir baltų linijų skaičius matomas 1 mm viduryje. Vienetas (lp)/mm.

MTF (moduliacijos perdavimo funkcija)

mašininio regėjimo lęšis-05

DPS

Iškraipymas:

Vienas iš objektyvo veikimo matavimo rodiklių yra aberacija. Tai tiesi linija, esanti už pagrindinės ašies objekto plokštumoje, kuri, optinei sistemai ją atvaizdavus, tampa kreive. Šios optinės sistemos vaizdo paklaida vadinama iškraipymu. Iškraipymo aberacijos turi įtakos tik vaizdo geometrijai, o ne vaizdo ryškumui.

Diafragma ir F skaičius:

Lentikuliarinis lakštas yra įtaisas, naudojamas valdyti šviesos kiekį, praeinantį per lęšį, dažniausiai objektyvo viduje. F reikšmę naudojame diafragmos dydžiui išreikšti, pvz., f1.4, F2.0, F2.8 ir kt.

mašininio regėjimo lęšis-06

Diafragma ir F skaičius

Optinis didinimas:

Pagrindiniam mastelio santykiui apskaičiuoti naudojama tokia formulė: PMAG = jutiklio dydis (mm) / matymo laukas (mm)

Ekrano didinimas

Ekrano didinimas plačiai naudojamas mikroskopijoje. Matuojamo objekto ekrano didinimas priklauso nuo trijų veiksnių: objektyvo optinio didinimo, pramoninės kameros jutiklio lusto dydžio (taikinio paviršiaus dydžio) ir ekrano dydžio.

Ekrano didinimas = objektyvo optinis didinimas × ekrano dydis × 25,4 / įstrižainės ilgis

Pagrindinės pramoninių lęšių kategorijos

Klasifikacija

• Pagal židinio nuotolį: fiksuoto židinio nuotolio ir priartinimo

• Pagal diafragmą: fiksuota diafragma ir kintama diafragma

• Pagal sąsają: C sąsaja, CS sąsaja, F sąsaja ir kt.

• Padalinta iš kartotinių: fiksuoto didinimo objektyvas, nuolatinio didinimo objektyvas

• Labai svarbūs lęšiai, dažniausiai naudojami mašininio matymo pramonėje, daugiausia yra FA lęšiai, telecentriniai lęšiai ir pramoniniai mikroskopai ir kt.

Svarbiausi aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantismašininio matymo lęšis:

1. Matymo laukas, optinis didinimas ir pageidaujamas darbinis atstumas: rinkdamiesi objektyvą, pasirinksime objektyvą su šiek tiek didesniu matymo lauku nei matuojamas objektas, kad būtų lengviau valdyti judesį.

2. Lauko gylio reikalavimai: projektams, kuriems reikalingas lauko gylis, naudokite kuo mažesnę diafragmą; renkantis objektyvą su didinimu, rinkitės objektyvą su mažu didinimu, kiek tai leidžia projektas. Jei projekto reikalavimai yra griežtesni, aš renkuosi pažangiausią objektyvą su dideliu lauko gyliu.

3. Jutiklio dydis ir kameros sąsaja: Pavyzdžiui, 2/3 colio objektyvas palaiko didžiausią pramoninės kameros grėblio paviršių, kuris yra 2/3 colio, jis negali palaikyti didesnių nei 1 colio pramoninių kamerų.

4. Laisva erdvė: klientams nerealu keisti įrangos dydį, kai schema yra neprivaloma.


Įrašo laikas: 2022 m. lapkričio 15 d.