Как да изберем лещи за машинно зрение

Видове наиндустриален обективмонтиране

Има основно четири типа интерфейс, а именно F-mount, C-mount, CS-mount и M12 mount. Байонетът F е интерфейс с общо предназначение и обикновено е подходящ за обективи с фокусно разстояние, по-голямо от 25 mm. Когато фокусното разстояние на лещата на обектива е по-малко от около 25 mm, поради малкия размер на лещата на обектива, се използва C-mount или CS-mount, а някои използват интерфейс M12.

Разликата между C монтаж и CS монтаж

Разликата между C и CS интерфейсите е, че разстоянието от контактната повърхност на обектива и камерата до фокалната равнина на обектива (позицията, където трябва да бъде CCD фотоелектричният сензор на камерата) е различно. Разстоянието за C-mount интерфейса е 17,53 mm.

5 mm C/CS адаптерен пръстен може да се добави към обектив със CS байонет, така че да може да се използва с фотоапарати тип C.

обектив за машинно зрение-01

Разликата между C монтаж и CS монтаж

Основни параметри на индустриални лещи

Зрително поле (FOV):

FOV се отнася до видимия обхват на наблюдавания обект, тоест частта от обекта, уловена от сензора на камерата. (Обхватът на зрителното поле е нещо, което трябва да се разбере при избора)

обектив за машинно зрение-02

Зрително поле

Работно разстояние (WD):

Отнася се за разстоянието от предната част на обектива до тествания обект. Това е повърхностното разстояние за ясно изображение.

Резолюция:

Най-малкият различим размер на елемента върху инспектирания обект, който може да бъде измерен от системата за изображения. В повечето случаи колкото по-малко е зрителното поле, толкова по-добра е резолюцията.

Дълбочина на видимост (DOF):

Способността на обектива да поддържа желаната разделителна способност, когато обектите са по-близо или по-далеч от най-добрия фокус.

обектив за машинно зрение-03

Дълбочина на видимост

Други параметри наиндустриални лещи

Размер на фоточувствителния чип:

Размерът на ефективната площ на сензорния чип на камерата обикновено се отнася до хоризонталния размер. Този параметър е много важен за определяне на правилното мащабиране на обектива за получаване на желаното зрително поле. Коефициентът на първично увеличение на обектива (PMAG) се определя от съотношението на размера на сензорния чип към зрителното поле. Въпреки че основните параметри включват размера и зрителното поле на фоточувствителния чип, PMAG не е основен параметър.

обектив за машинно зрение-04

Размер на фоточувствителния чип

Фокусно разстояние (f):

„Фокусното разстояние е мярка за концентрацията или дивергенцията на светлината в оптична система, която се отнася до разстоянието от оптичния център на лещата до фокуса на събиране на светлина. Това е и разстоянието от центъра на обектива до равнината на изображението, като например филма или CCD във фотоапарат. f={работно разстояние/зрително поле дълга страна (или къса страна)}XCCD дълга страна (или къса страна)

Влиянието на фокусното разстояние: колкото по-малко е фокусното разстояние, толкова по-голяма е дълбочината на полето; колкото по-малко е фокусното разстояние, толкова по-голямо е изкривяването; колкото по-малко е фокусното разстояние, толкова по-сериозно е явлението винетиране, което намалява осветеността на ръба на аберацията.

Резолюция:

Показва минималното разстояние между 2 точки, които могат да се видят от набор от обективни лещи

0,61x използвана дължина на вълната (λ) / NA = разделителна способност (μ)

Горният метод на изчисление може теоретично да изчисли разделителната способност, но не включва изкривяване.

※Използваната дължина на вълната е 550nm

Определение:

Броят на черните и белите линии може да се види в средата на 1 мм. Единица (lp)/mm.

MTF(Функция за предаване на модулация)

обектив за машинно зрение-05

MTF

Изкривяване:

Един от показателите за измерване на ефективността на обектива е аберацията. Отнася се за правата линия извън главната ос в равнината на обекта, която се превръща в крива, след като бъде изобразена от оптичната система. Грешката при изобразяване на тази оптична система се нарича изкривяване. Аберациите на изкривяването засягат само геометрията на изображението, но не и остротата на изображението.

Апертура и F-число:

Лещовидният лист е устройство, използвано за контролиране на количеството светлина, преминаващо през леща, обикновено вътре в лещата. Използваме стойността F, за да изразим размера на блендата, като f1.4, F2.0, F2.8 и т.н.

обектив за машинно зрение-06

Апертура и F-число

Оптично увеличение:

Формулата, използвана за изчисляване на основния коефициент на мащабиране, е следната: PMAG = размер на сензора (mm) / зрително поле (mm)

Увеличение на дисплея

Увеличението на дисплея се използва широко в микроскопията. Увеличението на дисплея на измервания обект зависи от три фактора: оптичното увеличение на лещата, размера на сензорния чип на индустриалната камера (размера на целевата повърхност) и размера на дисплея.

Увеличение на дисплея = оптично увеличение на лещата × размер на дисплея × 25,4 / големина на диагоналния размер

Основни категории индустриални лещи

Класификация

•По фокусно разстояние: прайм и зум

•По бленда: фиксирана бленда и променлива бленда

•По интерфейс: C интерфейс, CS интерфейс, F интерфейс и др.

• Разделени на кратни: обектив с фиксирано увеличение, обектив с непрекъснато увеличение

• Много важните лещи, които обикновено се използват в индустрията за машинно зрение, включват основно FA лещи, телецентрични лещи и индустриални микроскопи и др.

Основните точки, които трябва да се вземат предвид при избора на aобектив за машинно зрение:

1. Зрително поле, оптично увеличение и желано работно разстояние: Когато избираме обектив, ще изберем обектив с малко по-голямо зрително поле от измервания обект, за да улесним контрола на движението.

2. Изисквания за дълбочина на рязкост: За проекти, които изискват дълбочина на рязкост, използвайте колкото е възможно по-малка бленда; когато избирате обектив с увеличение, изберете обектив с малко увеличение, доколкото проектът позволява. Ако изискванията на проекта са по-взискателни, имам склонност да избера авангарден обектив с голяма дълбочина на полето.

3. Размер на сензора и интерфейс на камерата: Например обективът 2/3″ поддържа най-голямата наклонена повърхност на индустриалната камера е 2/3″, той не може да поддържа индустриални камери, по-големи от 1 инч.

4. Налично пространство: Нереалистично е клиентите да променят размера на оборудването, когато схемата е по желание.


Време на публикуване: 15 ноември 2022 г