औद्योगिक कैमरों के लिए सही लेंस का चुनाव कैसे करें?

औद्योगिक कैमरे मशीन विज़न सिस्टम के प्रमुख घटक हैं। इनका सबसे आवश्यक कार्य छोटे हाई-डेफिनिशन औद्योगिक कैमरों के लिए ऑप्टिकल संकेतों को व्यवस्थित विद्युत संकेतों में परिवर्तित करना है।

मशीन विज़न सिस्टम में, औद्योगिक कैमरे का लेंस मानव आँख के समतुल्य होता है, और इसका मुख्य कार्य लक्ष्य ऑप्टिकल छवि को इमेज सेंसर (औद्योगिक कैमरा) की फोटोसेंसिटिव सतह पर फोकस करना होता है।

दृश्य प्रणाली द्वारा संसाधित सभी छवि जानकारी औद्योगिक कैमरे के लेंस से प्राप्त की जा सकती है।औद्योगिक कैमरा लेंसइससे दृश्य प्रणाली के समग्र प्रदर्शन पर सीधा प्रभाव पड़ेगा।

एक प्रकार के इमेजिंग उपकरण के रूप में, औद्योगिक कैमरा लेंस आमतौर पर बिजली आपूर्ति, कैमरा आदि के साथ एक संपूर्ण छवि अधिग्रहण प्रणाली बनाते हैं। इसलिए, औद्योगिक कैमरा लेंस का चयन समग्र प्रणाली की आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित होता है। सामान्यतः, इसका विश्लेषण और विचार निम्नलिखित पहलुओं से किया जा सकता है:

1.तरंगदैर्घ्य और ज़ूम लेंस है या नहीं

किसी औद्योगिक कैमरे के लेंस के लिए ज़ूम लेंस या फिक्स्ड-फोकस लेंस की आवश्यकता है या नहीं, इसकी पुष्टि करना अपेक्षाकृत आसान है। सबसे पहले, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि औद्योगिक कैमरे के लेंस की कार्यशील तरंगदैर्ध्य फोकस में है या नहीं। इमेजिंग प्रक्रिया के दौरान, यदि आवर्धन को बदलने की आवश्यकता हो, तो ज़ूम लेंस का उपयोग किया जाना चाहिए, अन्यथा फिक्स्ड-फोकस लेंस पर्याप्त है।

कार्यशील तरंगदैर्ध्य के संबंध मेंऔद्योगिक कैमरा लेंसदृश्य प्रकाश बैंड सबसे आम है, और अन्य बैंडों में भी इसके अनुप्रयोग हैं। क्या अतिरिक्त फ़िल्टरिंग उपायों की आवश्यकता है? क्या यह एकरंगी या बहुरंगी प्रकाश है? क्या आवारा प्रकाश के प्रभाव को प्रभावी ढंग से टाला जा सकता है? लेंस की कार्यशील तरंगदैर्ध्य निर्धारित करने से पहले उपरोक्त मुद्दों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है।

औद्योगिक कैमरा लेंस चुनें

2.विशेष अनुरोधों को प्राथमिकता दी जाती है

वास्तविक अनुप्रयोग के आधार पर, कुछ विशेष आवश्यकताएँ हो सकती हैं। इन विशेष आवश्यकताओं की पहले पुष्टि करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, क्या इसमें मापन फ़ंक्शन है, क्या टेलीसेंट्रिक लेंस की आवश्यकता है, क्या छवि की फोकल गहराई बहुत अधिक है, आदि। फोकस की गहराई को अक्सर गंभीरता से नहीं लिया जाता है, लेकिन किसी भी छवि प्रसंस्करण प्रणाली को इसे ध्यान में रखना चाहिए।

3.कार्य दूरी और फोकल लंबाई

कार्य दूरी और फोकल लंबाई को आमतौर पर एक साथ माना जाता है। सामान्य सिद्धांत यह है कि पहले सिस्टम रिज़ॉल्यूशन निर्धारित किया जाए, फिर सीसीडी पिक्सेल आकार के साथ आवर्धन को समझा जाए, और फिर स्थानिक संरचना की बाधाओं के साथ संभावित वस्तु-छवि दूरी को समझा जाए, ताकि औद्योगिक कैमरा लेंस की फोकल लंबाई का अनुमान लगाया जा सके।

इसलिए, औद्योगिक कैमरे के लेंस की फोकल लंबाई औद्योगिक कैमरे के लेंस की कार्य दूरी और कैमरे के रिज़ॉल्यूशन (साथ ही सीसीडी पिक्सेल आकार) से संबंधित होती है।

औद्योगिक कैमरा लेंस का चयन करते समय ध्यान रखने योग्य बातें

4.छवि का आकार और छवि की गुणवत्ता

छवि का आकारऔद्योगिक कैमरा लेंसचयनित लेंस औद्योगिक कैमरे की फोटोसेंसिटिव सतह के आकार के अनुकूल होना चाहिए, और "बड़े में छोटे को समायोजित करने" के सिद्धांत का पालन किया जाना चाहिए, यानी कैमरे की फोटोसेंसिटिव सतह लेंस द्वारा इंगित छवि आकार से अधिक नहीं होनी चाहिए, अन्यथा दृश्य क्षेत्र के किनारे की छवि गुणवत्ता की गारंटी नहीं दी जा सकती है।

इमेजिंग गुणवत्ता की आवश्यकताएं मुख्य रूप से एमटीएफ और विरूपण पर निर्भर करती हैं। माप अनुप्रयोगों में, विरूपण पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

5.एपर्चर और लेंस माउंट

औद्योगिक कैमरा लेंस का एपर्चर मुख्य रूप से इमेजिंग सतह की चमक को प्रभावित करता है, लेकिन वर्तमान मशीन विज़न में, अंतिम छवि की चमक एपर्चर, कैमरा कण, एकीकरण समय, प्रकाश स्रोत आदि जैसे कई कारकों द्वारा निर्धारित होती है। इसलिए, वांछित छवि चमक प्राप्त करने के लिए, समायोजन के कई चरणों की आवश्यकता होती है।

औद्योगिक कैमरे का लेंस माउंट लेंस और कैमरे के बीच का जोड़ होता है, और इन दोनों का मेल खाना आवश्यक है। यदि ये मेल नहीं खाते हैं, तो कैमरे को बदलने पर विचार किया जाना चाहिए।

औद्योगिक कैमरा लेंस चुनते समय ध्यान रखने योग्य कारक

6.लागत और प्रौद्योगिकी परिपक्वता

यदि उपरोक्त कारकों पर व्यापक विचार करने के बाद, आवश्यकताओं को पूरा करने वाले कई समाधान उपलब्ध हैं, तो आप समग्र लागत और तकनीकी परिपक्वता पर विचार कर सकते हैं और उन्हें प्राथमिकता दे सकते हैं।

पी.एस.: लेंस चयन का उदाहरण

नीचे हम औद्योगिक कैमरे के लिए लेंस चुनने का एक उदाहरण दे रहे हैं। उदाहरण के लिए, सिक्का पहचान के लिए एक मशीन विज़न सिस्टम को एक लेंस से लैस करने की आवश्यकता होती है।औद्योगिक कैमरा लेंसज्ञात सीमाएँ इस प्रकार हैं: औद्योगिक कैमरे का सीसीडी 2/3 इंच का है, पिक्सेल का आकार 4.65μm है, सी-माउंट है, कार्य दूरी 200mm से अधिक है, सिस्टम रिज़ॉल्यूशन 0.05mm है, और प्रकाश स्रोत एक सफेद एलईडी प्रकाश स्रोत है।

लेंस चुनने के लिए बुनियादी विश्लेषण इस प्रकार है:

(1) सफेद एलईडी प्रकाश स्रोत के साथ उपयोग किया जाने वाला लेंस दृश्य प्रकाश सीमा में होना चाहिए, ज़ूम की कोई आवश्यकता नहीं है, और एक निश्चित-फोकस लेंस का चयन किया जा सकता है।

(2) औद्योगिक निरीक्षण के लिए, मापन कार्य की आवश्यकता होती है, इसलिए चयनित लेंस में कम विरूपण होना आवश्यक है।

(3)कार्य दूरी और फोकस लंबाई:

छवि आवर्धन: M=4.65/(0.05 x 1000)=0.093

फोकस लंबाई: F = L*M/(M+1) = 200*0.093/1.093 = 17 मिमी

यदि ऑब्जेक्टिव दूरी 200 मिमी से अधिक होनी आवश्यक है, तो चयनित लेंस की फोकल लंबाई 17 मिमी से अधिक होनी चाहिए।

(4) चयनित लेंस का छवि आकार सीसीडी प्रारूप से छोटा नहीं होना चाहिए, यानी कम से कम 2/3 इंच।

(5) लेंस माउंट को सी-माउंट होना आवश्यक है ताकि इसे औद्योगिक कैमरों के साथ इस्तेमाल किया जा सके। फिलहाल एपर्चर की कोई आवश्यकता नहीं है।

उपरोक्त कारकों के विश्लेषण और गणना के आधार पर, हम औद्योगिक कैमरा लेंसों की प्रारंभिक रूपरेखा प्राप्त कर सकते हैं: फोकल लंबाई 17 मिमी से अधिक, स्थिर फोकस, दृश्य प्रकाश सीमा, सी-माउंट, कम से कम 2/3 इंच सीसीडी पिक्सेल आकार के साथ संगत, और कम छवि विरूपण। इन आवश्यकताओं के आधार पर आगे चयन किया जा सकता है। यदि कई लेंस इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, तो उन्हें और बेहतर बनाकर सर्वोत्तम लेंस का चयन करने की सलाह दी जाती है।

अंतिम विचार:

चुआंगआन ने प्रारंभिक डिजाइन और उत्पादन कार्य किया है।औद्योगिक लेंसये लेंस औद्योगिक अनुप्रयोगों के सभी पहलुओं में उपयोग किए जाते हैं। यदि आप औद्योगिक लेंसों में रुचि रखते हैं या आपको इनकी आवश्यकता है, तो कृपया जल्द से जल्द हमसे संपर्क करें।