Les càmeres industrials són components clau en els sistemes de visió artificial. La seva funció més essencial és convertir els senyals òptics en senyals elèctrics ordenats per a petites càmeres industrials d'alta definició.
En els sistemes de visió artificial, la lent d'una càmera industrial és equivalent a l'ull humà, i la seva funció principal és enfocar la imatge òptica objectiu a la superfície fotosensible del sensor d'imatge (càmera industrial).
Tota la informació de la imatge processada pel sistema visual es pot obtenir de la lent de la càmera industrial. La qualitat de lalent de càmera industrialafectarà directament el rendiment general del sistema visual.
Com a tipus d'equip d'imatge, els objectius de càmera industrial solen formar un sistema complet d'adquisició d'imatges amb font d'alimentació, càmera, etc. Per tant, la selecció dels objectius de càmera industrial es regeix pels requisits generals del sistema. En general, es pot analitzar i considerar des dels aspectes següents:
1.Longitud d'ona i objectiu de zoom o no
És relativament fàcil confirmar si una lent de càmera industrial necessita un objectiu de zoom o un objectiu de focus fix. Primer, cal determinar si la longitud d'ona de treball de la lent de la càmera industrial està enfocada. Durant el procés d'imatge, si cal canviar l'augment, s'ha d'utilitzar un objectiu de zoom; en cas contrari, n'hi ha prou amb un objectiu de focus fix.
Quant a la longitud d'ona de treball delents de càmera industrial, la banda de llum visible és la més comuna, i també hi ha aplicacions en altres bandes. Calen mesures de filtratge addicionals? És llum monocromàtica o policromàtica? Es pot evitar eficaçment la influència de la llum dispersa? Cal sospesar exhaustivament les qüestions anteriors abans de determinar la longitud d'ona de treball de la lent.
Trieu objectius de càmera industrial
2.Es dóna prioritat a les peticions especials
Depenent de l'aplicació real, pot haver-hi requisits especials. Primer s'han de confirmar els requisits especials, per exemple, si hi ha una funció de mesura, si es requereix una lent telecèntrica, si la profunditat focal de la imatge és molt gran, etc. Sovint no es pren seriosament la profunditat de focus, però qualsevol sistema de processament d'imatges l'ha de tenir en compte.
3.Distància de treball i distància focal
La distància de treball i la distància focal se solen considerar conjuntament. La idea general és determinar primer la resolució del sistema, després entendre l'augment en combinació amb la mida del píxel del CCD i, a continuació, entendre la possible distància objecte-imatge en combinació amb les restriccions de l'estructura espacial, per tal d'estimar més a fons la distància focal de la lent de la càmera industrial.
Per tant, la distància focal de la lent de la càmera industrial està relacionada amb la distància de treball de la lent de la càmera industrial i la resolució de la càmera (així com la mida del píxel del CCD).
Coses a tenir en compte a l'hora de seleccionar objectius de càmeres industrials
4.Mida i qualitat de la imatge
La mida de la imatge de lalent de càmera industrialLa mida de la superfície fotosensible que s'ha de seleccionar ha de ser compatible amb la mida de la superfície fotosensible de la càmera industrial i s'ha de seguir el principi de "gran per adaptar-se a petit", és a dir, la superfície fotosensible de la càmera no pot superar la mida d'imatge indicada per la lent, ja que en cas contrari no es pot garantir la qualitat de la imatge del camp de visió de la vora.
Els requisits de qualitat d'imatge depenen principalment de la MTF i la distorsió. En aplicacions de mesura, s'ha de prestar molta atenció a la distorsió.
5.Obertura i muntura de l'objectiu
L'obertura de les lents de les càmeres industrials afecta principalment la brillantor de la superfície d'imatge, però en la visió artificial actual, la brillantor final de la imatge està determinada per molts factors com l'obertura, les partícules de la càmera, el temps d'integració, la font de llum, etc. Per tant, per obtenir la brillantor de la imatge requerida, calen diversos passos d'ajust.
La muntura de l'objectiu d'una càmera industrial fa referència a la interfície de muntatge entre l'objectiu i la càmera, i els dos han de coincidir. Si els dos no coincideixen, s'ha de considerar la seva substitució.
Factors a tenir en compte a l'hora de triar objectius de càmeres industrials
6.Cost i maduresa tecnològica
Si després d'una consideració exhaustiva dels factors anteriors, hi ha diverses solucions que compleixen els requisits, podeu considerar el cost global i la maduresa tècnica i donar-los prioritat.
PD: Exemple de selecció d'objectius
A continuació donem un exemple de com triar una lent per a una càmera industrial. Per exemple, un sistema de visió artificial per a la detecció de monedes ha d'estar equipat amb unlent de càmera industrialLes restriccions conegudes són: el CCD de la càmera industrial és de 2/3 polzades, la mida del píxel és de 4,65 μm, la muntura en C, la distància de treball és superior a 200 mm, la resolució del sistema és de 0,05 mm i la font de llum és una font de llum LED blanca.
L'anàlisi bàsica per a la selecció de lents és la següent:
(1) L'objectiu utilitzat amb la font de llum LED blanca ha d'estar dins del rang de llum visible, sense necessitat de zoom, i es pot seleccionar un objectiu de focus fix.
(2) Per a la inspecció industrial, es requereix una funció de mesura, per la qual cosa cal que la lent seleccionada tingui una baixa distorsió.
(3) Distància de treball i distància focal:
Ampliació de la imatge: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Distància focal: F = L * M / (M + 1) = 200 * 0,093 / 1,093 = 17 mm
Si es requereix que la distància de l'objectiu sigui superior a 200 mm, la distància focal de la lent seleccionada ha de ser superior a 17 mm.
(4) La mida de la imatge de l'objectiu seleccionat no ha de ser inferior al format CCD, és a dir, com a mínim 2/3 de polzada.
(5) Cal que la muntura de l'objectiu sigui de tipus C per poder-la utilitzar amb càmeres industrials. Actualment no hi ha cap requisit d'obertura.
Mitjançant l'anàlisi i el càlcul dels factors anteriors, podem obtenir un "esquema" preliminar dels objectius de càmeres industrials: distància focal superior a 17 mm, focus fix, rang de llum visible, muntura C, compatible amb una mida de píxel CCD d'almenys 2/3 de polzada i una petita distorsió de la imatge. A partir d'aquests requisits, es poden fer més seleccions. Si diversos objectius poden complir aquests requisits, es recomana optimitzar-los i seleccionar el millor objectiu.
Reflexions finals:
ChuangAn ha dut a terme el disseny preliminar i la producció delents industrials, que s'utilitzen en tots els aspectes de les aplicacions industrials. Si esteu interessats o necessiteu lents industrials, poseu-vos en contacte amb nosaltres el més aviat possible.
Data de publicació: 21 de gener de 2025
