Jak wybrać soczewki do widzenia maszynowego

Typy zobiektyw przemysłowyuchwyt

Istnieją głównie cztery typy interfejsów, a mianowicie mocowanie F, mocowanie C, mocowanie CS i mocowanie M12.Mocowanie F jest interfejsem ogólnego przeznaczenia i jest ogólnie odpowiednie dla obiektywów o ogniskowej dłuższej niż 25 mm.Gdy ogniskowa obiektywu jest mniejsza niż około 25 mm, ze względu na mały rozmiar obiektywu, stosuje się mocowanie C lub CS, a niektóre wykorzystują interfejs M12.

Różnica między mocowaniem C i mocowaniem CS

Różnica pomiędzy interfejsami C i CS polega na tym, że odległość powierzchni styku obiektywu z kamerą do płaszczyzny ogniskowej obiektywu (położenie, w którym powinien znajdować się czujnik fotoelektryczny CCD kamery) jest inna.Odległość dla interfejsu mocowania C wynosi 17,53 mm.

Do obiektywu z mocowaniem CS można dodać pierścień adaptera 5 mm C/CS, dzięki czemu można go używać z aparatami typu C.

obiektyw-wizja maszynowa-01

Różnica między mocowaniem C i mocowaniem CS

Podstawowe parametry soczewek przemysłowych

Pole widzenia (FOV):

FOV odnosi się do widzialnego zasięgu obserwowanego obiektu, czyli części obiektu uchwyconej przez czujnik kamery.(Zakres pola widzenia to coś, co należy wziąć pod uwagę przy wyborze)

obiektyw-wizja maszynowa-02

Pole widzenia

Odległość robocza (WD):

Odnosi się do odległości od przodu obiektywu do badanego obiektu.Oznacza to odległość powierzchniową zapewniającą wyraźne obrazowanie.

Rezolucja:

Najmniejszy rozpoznawalny rozmiar cechy na kontrolowanym obiekcie, który może zostać zmierzony przez system obrazowania.W większości przypadków im mniejsze pole widzenia, tym lepsza rozdzielczość.

Głębia widzenia (DOF):

Zdolność obiektywu do utrzymania żądanej rozdzielczości, gdy obiekty znajdują się bliżej lub dalej od najlepszej ostrości.

obiektyw-wizja maszynowa-03

Głębia widzenia

Pozostałe parametrysoczewki przemysłowe

Rozmiar chipa światłoczułego:

Efektywny rozmiar obszaru czujnika kamery ogólnie odnosi się do rozmiaru poziomego.Parametr ten jest bardzo ważny przy określeniu prawidłowego skalowania obiektywu w celu uzyskania pożądanego pola widzenia.Współczynnik powiększenia głównego obiektywu (PMAG) jest definiowany jako stosunek wielkości chipa czujnika do pola widzenia.Choć do podstawowych parametrów zalicza się wielkość i pole widzenia chipa światłoczułego, to PMAG nie jest parametrem podstawowym.

obiektyw-wizja maszynowa-04

Rozmiar chipa światłoczułego

Ogniskowa (f):

„Ogniskowa to miara koncentracji lub rozbieżności światła w układzie optycznym, która odnosi się do odległości od środka optycznego soczewki do ogniska zbierającego światło.Jest to także odległość od środka obiektywu do płaszczyzny obrazu, takiej jak klisza lub matryca CCD w aparacie.f={odległość robocza/pole widzenia długi bok (lub krótki bok)} XCCD długi bok (lub krótki bok)

Wpływ ogniskowej: im mniejsza ogniskowa, tym większa głębia ostrości;im mniejsza ogniskowa, tym większe zniekształcenie;im mniejsza ogniskowa, tym poważniejsze zjawisko winietowania, które powoduje zmniejszenie oświetlenia na brzegu aberracji.

Rezolucja:

Wskazuje minimalną odległość między 2 punktami, którą może zobaczyć zestaw soczewek obiektywowych

0,61x używana długość fali (λ) / NA = rozdzielczość (μ)

Powyższa metoda obliczeń teoretycznie pozwala obliczyć rozdzielczość, ale nie uwzględnia zniekształceń.

※Wykorzystana długość fali wynosi 550 nm

Definicja:

Ilość czarno-białych linii widać pośrodku 1mm.Jednostka (lp)/mm.

MTF (Funkcja transferu modulacji)

obiektyw-wizja maszynowa-05

MTF

Zniekształcenie:

Jednym ze wskaźników mierzących wydajność obiektywu jest aberracja.Odnosi się do linii prostej znajdującej się poza główną osią w płaszczyźnie obiektu, która po sfotografowaniu przez układ optyczny staje się krzywą.Błąd obrazowania tego układu optycznego nazywany jest zniekształceniem.Aberracje zniekształceniowe wpływają jedynie na geometrię obrazu, a nie na jego ostrość.

Przysłona i liczba F:

Arkusz soczewkowy to urządzenie służące do kontrolowania ilości światła przechodzącego przez soczewkę, zwykle wewnątrz soczewki.Wartości F używamy do wyrażania rozmiaru przysłony, np. f1,4, F2,0, F2,8 itd.

obiektyw-wizja maszynowa-06

Przysłona i liczba F

Powiększenie optyczne:

Wzór używany do obliczenia głównego współczynnika skalowania jest następujący: PMAG = rozmiar czujnika (mm) / pole widzenia (mm)

Wyświetl powiększenie

Powiększenie wyświetlacza jest szeroko stosowane w mikroskopii.Powiększenie wyświetlacza mierzonego obiektu zależy od trzech czynników: powiększenia optycznego obiektywu, wielkości chipa czujnika kamery przemysłowej (wielkości powierzchni docelowej) oraz wielkości wyświetlacza.

Powiększenie wyświetlacza = powiększenie optyczne obiektywu × rozmiar wyświetlacza × 25,4 / rozmiar przekątnej natarcia

Główne kategorie soczewek przemysłowych

Klasyfikacja

•Według ogniskowej: stała i zoom

•Według przysłony: przysłona stała i przysłona zmienna

• Według interfejsu: interfejs C, interfejs CS, interfejs F itp.

•Podzielone przez wielokrotności: soczewka o stałym powiększeniu, soczewka z ciągłym zoomem

•Do bardzo ważnych soczewek powszechnie stosowanych w przemyśle wizyjnym zaliczają się głównie soczewki FA, soczewki telecentryczne i mikroskopy przemysłowe itp.

Główne punkty, które należy wziąć pod uwagę przy wyborzesoczewka do widzenia maszynowego:

1. Pole widzenia, powiększenie optyczne i pożądana odległość robocza: Wybierając obiektyw, wybierzemy obiektyw o nieco większym polu widzenia niż mierzony obiekt, aby ułatwić kontrolę ruchu.

2. Wymagania dotyczące głębi ostrości: W przypadku projektów wymagających głębi ostrości używaj możliwie małej przysłony;wybierając obiektyw z powiększeniem, wybierz obiektyw z małym powiększeniem, o ile pozwala na to projekt.Jeśli wymagania projektu są bardziej wymagające, wybieram najnowocześniejszy obiektyw o dużej głębi ostrości.

3. Rozmiar czujnika i interfejs kamery: Na przykład obiektyw 2/3″ obsługuje największą powierzchnię natarcia kamery przemysłowej wynoszącą 2/3″, nie obsługuje kamer przemysłowych większych niż 1 cal.

4. Dostępna przestrzeń: Zmiana rozmiaru sprzętu przez klientów jest nierealistyczna, jeśli program jest opcjonalny.


Czas publikacji: 15 listopada 2022 r