Como elixir unha lente de visión artificial

Tipos delente industrialmonte

Existen principalmente catro tipos de interface, concretamente a montura F, a montura C, a montura CS e a montura M12. A montura F é unha interface de uso xeral e, polo xeral, é axeitada para lentes cunha distancia focal superior a 25 mm. Cando a distancia focal da lente obxectiva é inferior a uns 25 mm, debido ao pequeno tamaño da lente obxectiva, úsase a montura C ou a montura CS, e algunhas usan a interface M12.

A diferenza entre a montura C e a montura CS

A diferenza entre as interfaces C e CS é que a distancia desde a superficie de contacto da lente e a cámara ata o plano focal da lente (a posición onde debería estar o sensor fotoeléctrico CCD da cámara) é diferente. A distancia para a interface de montura C é de 17,53 mm.

Pódese engadir un anel adaptador C/CS de 5 mm a un obxectivo con montura CS para que se poida usar con cámaras de tipo C.

lente-de-visión-artificial-01

A diferenza entre a montura C e a montura CS

Parámetros básicos das lentes industriais

Campo de visión (FOV):

O campo de visión (FOV) refírese ao rango visible do obxecto observado, é dicir, a parte do obxecto capturada polo sensor da cámara. (O rango do campo de visión é algo que se debe comprender na selección)

lente-de-visión-artificial-02

Campo de visión

Distancia de traballo (D):

Refírese á distancia desde a parte dianteira da lente ata o obxecto en proba. É dicir, a distancia superficial para obter unha imaxe nítida.

Resolución:

O tamaño máis pequeno da característica distinguible no obxecto inspeccionado que pode ser medido polo sistema de imaxe. Na maioría dos casos, canto menor sexa o campo de visión, mellor será a resolución.

Profundidade de visión (DOF):

A capacidade dunha lente para manter a resolución desexada cando os obxectos están máis preto ou máis lonxe do foco ideal.

lente-de-visión-artificial-03

Profundidade de visión

Outros parámetros delentes industriais

Tamaño do chip fotosensible:

O tamaño da área efectiva do chip do sensor da cámara refírese xeralmente ao tamaño horizontal. Este parámetro é moi importante para determinar a escala axeitada da lente para obter o campo de visión desexado. A relación de aumento primario da lente (PMAG) defínese pola relación entre o tamaño do chip do sensor e o campo de visión. Aínda que os parámetros básicos inclúen o tamaño e o campo de visión do chip fotosensible, o PMAG non é un parámetro básico.

lente-de-visión-artificial-04

Tamaño do chip fotosensible

Distancia focal (f):

"A distancia focal é unha medida da concentración ou diverxencia da luz nun sistema óptico, que se refire á distancia desde o centro óptico da lente ata o foco de recollida da luz. Tamén é a distancia desde o centro da lente ata o plano de imaxe, como a película ou o CCD dunha cámara. f={distancia de traballo/campo de visión lado longo (ou lado curto)}XCCD lado longo (ou lado curto)"

A influencia da distancia focal: canto menor sexa a distancia focal, maior será a profundidade de campo; canto menor sexa a distancia focal, maior será a distorsión; canto menor sexa a distancia focal, máis grave será o fenómeno do viñeteado, que reduce a iluminación no bordo da aberración.

Resolución:

Indica a distancia mínima entre dous puntos que pode ser vista por un conxunto de lentes obxectivas.

0,61x lonxitude de onda empregada (λ) / NA = resolución (μ)

O método de cálculo anterior pode calcular teoricamente a resolución, pero non inclúe a distorsión.

※A lonxitude de onda utilizada é de 550 nm

Definición:

O número de liñas brancas e negras pódese ver no medio de 1 mm. Unidade (lp)/mm.

MTF (Función de transferencia de modulación)

lente-de-visión-artificial-05

MTF

Distorsión:

Un dos indicadores para medir o rendemento da lente é a aberración. Refírese á liña recta fóra do eixe principal no plano do suxeito, que se converte nunha curva despois de ser fotografada polo sistema óptico. O erro de imaxe deste sistema óptico chámase distorsión. As aberracións de distorsión só afectan á xeometría da imaxe, non á súa nitidez.

Apertura e número f:

Unha lámina lenticular é un dispositivo que se usa para controlar a cantidade de luz que pasa a través dunha lente, normalmente dentro da lente. Empregamos o valor F para expresar o tamaño da apertura, como f1.4, F2.0, F2.8, etc.

lente-de-visión-artificial-06

Apertura e número f

Ampliación óptica:

A fórmula empregada para calcular a relación de escala principal é a seguinte: PMAG = tamaño do sensor (mm) / campo de visión (mm)

Ampliación da pantalla

A ampliación da pantalla úsase amplamente en microscopía. A ampliación da pantalla do obxecto medido depende de tres factores: a ampliación óptica da lente, o tamaño do chip do sensor da cámara industrial (o tamaño da superficie obxectivo) e o tamaño da pantalla.

Ampliación da pantalla = ampliación óptica da lente × tamaño da pantalla × 25,4 / tamaño da diagonal do rastro

Principais categorías de lentes industriais

Clasificación

•Por distancia focal: fija e zoom

•Por apertura: apertura fixa e apertura variable

•Por interface: interface C, interface CS, interface F, etc.

•Dividido por múltiplos: lente de aumento fixo, lente de zoom continuo

• As lentes máis importantes que se empregan habitualmente na industria da visión artificial inclúen principalmente lentes FA, lentes telecéntricas e microscopios industriais, etc.

Os puntos principais que se deben ter en conta á hora de elixir unlente de visión artificial:

1. Campo de visión, aumento óptico e distancia de traballo desexada: á hora de elixir unha lente, elixiremos unha lente cun campo de visión lixeiramente maior que o obxecto a medir, para facilitar o control do movemento.

2. Requisitos de profundidade de campo: Para proxectos que requiren profundidade de campo, use unha apertura pequena tanto como sexa posible; ao seleccionar unha lente cun aumento, escolla unha lente cun aumento baixo na medida do permitido polo proxecto. Se os requisitos do proxecto son máis esixentes, adoito escoller unha lente de vangarda cunha alta profundidade de campo.

3. Tamaño do sensor e interface da cámara: Por exemplo, se a lente de 2/3″ admite a maior superficie de inclinación da cámara industrial, que é de 2/3″, non admite cámaras industriais de máis de 1 polgada.

4. Espazo dispoñible: Non é realista que os clientes cambien o tamaño do equipo cando o esquema é opcional.


Data de publicación: 15 de novembro de 2022