Industrijske kamere ključne su komponente u sustavima strojnog vida. Njihova najvažnija funkcija je pretvaranje optičkih signala u uređene električne signale za male industrijske kamere visoke razlučivosti.
U sustavima strojnog vida, leća industrijske kamere ekvivalentna je ljudskom oku, a njezina glavna funkcija je fokusiranje ciljane optičke slike na fotosenzibilnu površinu senzora slike (industrijske kamere).
Sve informacije o slici koje obrađuje vizualni sustav mogu se dobiti iz objektiva industrijske kamere. Kvalitetaindustrijski objektiv za kameruizravno će utjecati na ukupne performanse vizualnog sustava.
Kao vrsta opreme za snimanje, industrijski objektivi za kamere obično tvore cjelovit sustav za snimanje slika s napajanjem, kamerom itd. Stoga je odabir industrijskih objektiva za kamere određen ukupnim zahtjevima sustava. Općenito se može analizirati i razmatrati sa sljedećih aspekata:
1.Valna duljina i zum objektiv ili ne
Relativno je lako potvrditi treba li industrijski objektiv kamere zum objektiv ili objektiv s fiksnim fokusom. Prvo je potrebno utvrditi je li radna valna duljina objektiva industrijske kamere u fokusu. Tijekom procesa snimanja, ako je potrebno promijeniti povećanje, treba koristiti zum objektiv, u suprotnom je dovoljan objektiv s fiksnim fokusom.
Što se tiče radne valne duljineindustrijski objektivi za kamere, pojas vidljive svjetlosti je najčešći, a postoje i primjene u drugim pojasevima. Jesu li potrebne dodatne mjere filtriranja? Je li riječ o monokromatskoj ili polikromatskoj svjetlosti? Može li se učinkovito izbjeći utjecaj zalutale svjetlosti? Potrebno je sveobuhvatno odvagnuti gore navedena pitanja prije određivanja radne valne duljine leće.
Odaberite industrijske objektive za kamere
2.Prednost se daje posebnim zahtjevima
Ovisno o stvarnoj primjeni, mogu postojati posebni zahtjevi. Posebni zahtjevi moraju se prvo potvrditi, na primjer, postoji li funkcija mjerenja, je li potreban telecentrični objektiv, je li žarišna dubina slike vrlo velika itd. Dubina fokusa se često ne shvaća ozbiljno, ali svaki sustav za obradu slike mora je uzeti u obzir.
3.Radna udaljenost i žarišna duljina
Radna udaljenost i žarišna duljina obično se razmatraju zajedno. Opća je ideja prvo odrediti razlučivost sustava, zatim razumjeti povećanje u kombinaciji s veličinom piksela CCD-a, a potom razumjeti moguću udaljenost objekta i slike u kombinaciji s ograničenjima prostorne strukture, kako bi se dodatno procijenila žarišna duljina industrijske kamere.
Stoga je žarišna duljina objektiva industrijske kamere povezana s radnom udaljenošću objektiva industrijske kamere i razlučivošću kamere (kao i veličinom piksela CCD-a).
Stvari koje treba uzeti u obzir pri odabiru industrijskih objektiva za kamere
4.Veličina i kvaliteta slike
Veličina slikeindustrijski objektiv za kameruOdabrana površina trebala bi biti kompatibilna s veličinom fotoosjetljive površine industrijske kamere, a treba se pridržavati načela „veliko da bi se prilagodilo malom“, odnosno fotoosjetljiva površina kamere ne smije premašiti veličinu slike koju pokazuje objektiv, inače se ne može jamčiti kvaliteta slike rubnog vidnog polja.
Zahtjevi za kvalitetu slike uglavnom ovise o MTF-u i distorziji. U mjernim primjenama, distorziji treba posvetiti veliku pozornost.
5.Otvor blende i nosač objektiva
Otvor blende industrijskih kamera uglavnom utječe na svjetlinu površine za snimanje, ali u današnjem strojnom vidu, konačnu svjetlinu slike određuju mnogi čimbenici kao što su otvor blende, čestice kamere, vrijeme integracije, izvor svjetlosti itd. Stoga je za postizanje potrebne svjetline slike potrebno više koraka podešavanja.
Nosač objektiva industrijske kamere odnosi se na montažni spoj između objektiva i kamere, a ta dva dijela moraju se podudarati. Ako se ne podudaraju, treba razmotriti zamjenu.
Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru industrijskih objektiva za kamere
6.Troškovi i zrelost tehnologije
Ako nakon sveobuhvatnog razmatranja gore navedenih čimbenika postoji više rješenja koja zadovoljavaju zahtjeve, možete uzeti u obzir sveobuhvatne troškove i tehničku zrelost te im dati prioritet.
PS: Primjer odabira objektiva
U nastavku donosimo primjer kako odabrati objektiv za industrijsku kameru. Na primjer, sustav strojnog vida za detekciju kovanica mora biti opremljenindustrijski objektiv za kameruPoznata ograničenja su: CCD industrijske kamere je 2/3 inča, veličina piksela je 4,65 μm, C-nosač, radna udaljenost je veća od 200 mm, razlučivost sustava je 0,05 mm, a izvor svjetlosti je bijeli LED izvor svjetlosti.
Osnovna analiza za odabir leća je sljedeća:
(1) Leća koja se koristi s bijelim LED izvorom svjetlosti trebala bi biti u rasponu vidljive svjetlosti, bez potrebe za zumiranjem, a može se odabrati i leća s fiksnim fokusom.
(2) Za industrijski pregled potrebna je mjerna funkcija, pa odabrana leća mora imati nisku distorziju.
(3) Radna udaljenost i žarišna duljina:
Uvećanje slike: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Žarišna duljina: F= L*M/(M+1)= 200*0,093/1,093=17 mm
Ako je potrebna objektivna udaljenost veća od 200 mm, žarišna duljina odabranog objektiva trebala bi biti veća od 17 mm.
(4) Veličina slike odabranog objektiva ne smije biti manja od CCD formata, odnosno najmanje 2/3 inča.
(5) Za korištenje s industrijskim kamerama potreban je C-mount objektiva. Trenutno nema zahtjeva za otvor blende.
Analizom i izračunom gore navedenih čimbenika možemo dobiti preliminarni "obris" industrijskih objektiva za kamere: žarišna duljina veća od 17 mm, fiksni fokus, raspon vidljive svjetlosti, C-nosač, kompatibilnost s veličinom piksela CCD-a od najmanje 2/3 inča i mala distorzija slike. Na temelju tih zahtjeva može se izvršiti daljnji odabir. Ako nekoliko objektiva može zadovoljiti te zahtjeve, preporučuje se daljnja optimizacija i odabir najboljeg objektiva.
Završne misli:
ChuangAn je proveo preliminarni dizajn i proizvodnjuindustrijske leće, koji se koriste u svim aspektima industrijske primjene. Ako ste zainteresirani ili imate potrebe za industrijskim lećama, kontaktirajte nas što je prije moguće.
Vrijeme objave: 21. siječnja 2025.
