Tööstuskaamerad on masinnägemissüsteemide põhikomponendid. Nende kõige olulisem funktsioon on optiliste signaalide teisendamine korrastatud elektrisignaalideks väikeste kõrglahutusega tööstuskaamerate jaoks.
Masinnägemissüsteemides on tööstuskaamera lääts samaväärne inimsilmaga ja selle peamine ülesanne on fokuseerida sihtmärgi optiline pilt pildisensori (tööstuskaamera) valgustundlikule pinnale.
Kogu visuaalsüsteemi poolt töödeldud pildiinfo on võimalik saada tööstuskaamera objektiivist. Pildi kvaliteettööstuskaamera objektiivmõjutab otseselt visuaalse süsteemi üldist toimimist.
Tööstuskaamera objektiivid on pildistusseadmed, mis moodustavad tavaliselt tervikliku pildi omandamise süsteemi koos toiteallika, kaamera jms-ga. Seetõttu reguleerivad tööstuskaamera objektiivide valikut üldised süsteeminõuded. Üldiselt saab neid analüüsida ja arvestada järgmiste aspektide põhjal:
1.Lainepikkus ja suumobjektiiv või mitte
Tööstuskaamera objektiivi suumobjektiivi või fikseeritud fookusega objektiivi vajalikkuse kindlakstegemine on suhteliselt lihtne. Esiteks tuleb kindlaks teha, kas tööstuskaamera objektiivi töölainepikkus on fookuses. Pildistamisprotsessi käigus, kui on vaja suurendust muuta, tuleks kasutada suumobjektiivi, vastasel juhul piisab fikseeritud fookusega objektiivist.
Töölainepikkuse osastööstuskaamerate objektiividNähtava valguse sagedusriba on kõige levinum ja rakendusi on ka teistes sagedusribades. Kas on vaja täiendavaid filtreerimismeetmeid? Kas tegemist on monokromaatilise või polükromaatilise valgusega? Kas hajuvalguse mõju saab tõhusalt vältida? Enne läätse töölainepikkuse määramist on vaja ülaltoodud küsimusi põhjalikult kaaluda.
Valige tööstuskaamera objektiivid
2.Eelistatakse erisoove
Sõltuvalt tegelikust rakendusest võivad esineda erinõuded. Esmalt tuleb kinnitada erinõuded, näiteks kas on olemas mõõtmisfunktsioon, kas on vaja teletsentrilist objektiivi, kas pildi fookuskaugus on väga suur jne. Teravustamissügavust ei võeta sageli tõsiselt, kuid iga pilditöötlussüsteem peab seda arvesse võtma.
3.Töökaugus ja fookuskaugus
Töökaugust ja fookuskaugust vaadeldakse tavaliselt koos. Üldine idee on kõigepealt määrata süsteemi eraldusvõime, seejärel mõista suurendust koos CCD piksli suurusega ja seejärel võimalikku objekti ja pildi kaugust koos ruumilise struktuuri piirangutega, et hinnata tööstuskaamera objektiivi fookuskaugust.
Seega on tööstuskaamera objektiivi fookuskaugus seotud tööstuskaamera objektiivi töökauguse ja kaamera eraldusvõimega (samuti CCD pikslite suurusega).
Mida tööstuskaamera objektiivide valimisel arvestada
4.Pildi suurus ja pildikvaliteet
Kujutise suurustööstuskaamera objektiivValitav peaks olema ühilduv tööstuskaamera valgustundliku pinna suurusega ning järgima tuleks põhimõtet „suur, et mahutada väike“, st kaamera valgustundlik pind ei tohi ületada objektiivi näidatud pildi suurust, vastasel juhul ei saa servavaatevälja pildikvaliteeti garanteerida.
Kujutise kvaliteedi nõuded sõltuvad peamiselt MTF-ist ja moonutusest. Mõõtmisrakendustes tuleks moonutusele pöörata suurt tähelepanu.
5.Ava ja objektiivi kinnitus
Tööstuskaamerate objektiivide ava mõjutab peamiselt pildistamispinna heledust, kuid tänapäeva masinnägemises määravad pildi lõpliku heleduse paljud tegurid, näiteks ava, kaamera osakesed, integreerimisaeg, valgusallikas jne. Seetõttu on vajaliku pildi heleduse saavutamiseks vaja mitut reguleerimisetappi.
Tööstuskaamera objektiivi kinnitus viitab objektiivi ja kaamera vahelisele kinnitusliidesele ning need kaks peavad sobima. Kui need ei sobi, tuleks kaaluda asendamist.
Tööstuskaamera objektiivide valimisel arvestatavad tegurid
6.Kulu ja tehnoloogia küpsus
Kui pärast ülaltoodud tegurite põhjalikku kaalumist on mitu lahendust, mis vastavad nõuetele, saate kaaluda terviklikku maksumust ja tehnilist küpsust ning seada neile prioriteedi.
PS: Objektiivi valiku näide
Allpool toome näite, kuidas valida objektiivi tööstuskaamerale. Näiteks müntide tuvastamiseks mõeldud masinnägemissüsteem peab olema varustatudtööstuskaamera objektiivTeadaolevad piirangud on järgmised: tööstuskaamera CCD on 2/3 tolli, piksli suurus on 4,65 μm, C-kinnitus, töökaugus on suurem kui 200 mm, süsteemi eraldusvõime on 0,05 mm ja valgusallikas on valge LED-valgusallikas.
Objektiivide valimise põhianalüüs on järgmine:
(1) Valge LED-valgusallikaga kasutatav objektiiv peaks olema nähtava valguse vahemikus, suumimisnõuet pole ja valida saab fikseeritud fookusega objektiivi.
(2) Tööstuslikuks kontrolliks on vaja mõõtmisfunktsiooni, seega peab valitud objektiivil olema väike moonutus.
(3) Töökaugus ja fookuskaugus:
Kujutise suurendus: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Fookuskaugus: F= L*M/(M+1)= 200*0.093/1.093=17mm
Kui objektiivi kaugus peab olema suurem kui 200 mm, peaks valitud objektiivi fookuskaugus olema suurem kui 17 mm.
(4) Valitud objektiivi pildi suurus ei tohiks olla väiksem kui CCD-formaadi oma, st vähemalt 2/3 tolli.
(5) Tööstuskaameratega kasutamiseks peab objektiivi kinnitus olema C-kinnitusega. Ava suurusele praegu nõuet ei ole.
Ülaltoodud tegurite analüüsi ja arvutamise abil saame tööstuskaamera objektiivide esialgse „ülevaate“: fookuskaugus üle 17 mm, fikseeritud fookus, nähtava valguse ulatus, C-kinnitus, ühilduvus vähemalt 2/3-tollise CCD pikslisuurusega ja väike pildi moonutus. Nende nõuete põhjal saab teha edasise valiku. Kui mitu objektiivi vastavad neile nõuetele, on soovitatav neid edasi optimeerida ja valida parim objektiiv.
Lõppmõtted:
ChuangAn on teostanud esialgse projekteerimise ja tootmisetööstuslikud läätsed, mida kasutatakse tööstuslike rakenduste kõikides aspektides. Kui olete huvitatud tööstuslikest läätsedest või teil on vajadus nende järele, võtke meiega võimalikult kiiresti ühendust.
Postituse aeg: 21. jaanuar 2025
