Le telecamere industriali sono componenti chiave nei sistemi di visione artificiale. La loro funzione principale è convertire i segnali ottici in segnali elettrici ordinati per piccole telecamere industriali ad alta definizione.
Nei sistemi di visione artificiale, l'obiettivo di una telecamera industriale è equivalente all'occhio umano e la sua funzione principale è quella di mettere a fuoco l'immagine ottica target sulla superficie fotosensibile del sensore di immagine (telecamera industriale).
Tutte le informazioni dell'immagine elaborate dal sistema visivo possono essere ottenute dall'obiettivo della telecamera industriale. La qualità dell'immagineobiettivo della telecamera industrialeinfluenzerà direttamente le prestazioni complessive del sistema visivo.
In quanto apparecchiature di imaging, gli obiettivi per telecamere industriali di solito costituiscono un sistema completo di acquisizione immagini, comprensivo di alimentatore, telecamera, ecc. Pertanto, la scelta degli obiettivi per telecamere industriali è determinata dai requisiti generali del sistema. In generale, può essere analizzata e valutata in base ai seguenti aspetti:
1.Lunghezza d'onda e obiettivo zoom o no
È relativamente semplice stabilire se un obiettivo per telecamera industriale necessiti di uno zoom o di un obiettivo a fuoco fisso. Innanzitutto, è necessario determinare se la lunghezza d'onda di lavoro dell'obiettivo della telecamera industriale è a fuoco. Durante il processo di imaging, se è necessario modificare l'ingrandimento, è consigliabile utilizzare uno zoom, altrimenti è sufficiente un obiettivo a fuoco fisso.
Per quanto riguarda la lunghezza d'onda di lavoro diobiettivi per telecamere industrialiLa banda della luce visibile è la più comune, ma esistono applicazioni anche in altre bande. Sono necessarie misure di filtraggio aggiuntive? Si tratta di luce monocromatica o policromatica? È possibile evitare efficacemente l'influenza della luce parassita? È necessario valutare attentamente tutti gli aspetti sopra menzionati prima di determinare la lunghezza d'onda di lavoro della lente.
Scegli obiettivi per telecamere industriali
2.La priorità è data alle richieste speciali
A seconda dell'applicazione specifica, potrebbero esserci requisiti specifici. Tali requisiti devono essere prima confermati, ad esempio se è presente una funzione di misurazione, se è richiesto un obiettivo telecentrico, se la profondità focale dell'immagine è molto ampia, ecc. La profondità di campo spesso non viene presa sul serio, ma qualsiasi sistema di elaborazione delle immagini deve tenerne conto.
3.Distanza di lavoro e lunghezza focale
Distanza di lavoro e lunghezza focale vengono solitamente considerate insieme. L'idea generale è di determinare innanzitutto la risoluzione del sistema, quindi di comprendere l'ingrandimento in combinazione con le dimensioni dei pixel del CCD e infine di comprendere la possibile distanza oggetto-immagine in combinazione con i vincoli della struttura spaziale, in modo da stimare ulteriormente la lunghezza focale dell'obiettivo della telecamera industriale.
Pertanto, la lunghezza focale dell'obiettivo della telecamera industriale è correlata alla distanza di lavoro dell'obiettivo della telecamera industriale e alla risoluzione della telecamera (nonché alla dimensione dei pixel del CCD).
Aspetti da considerare quando si scelgono obiettivi per telecamere industriali
4.Dimensioni e qualità dell'immagine
La dimensione dell'immagineobiettivo della telecamera industrialeda selezionare deve essere compatibile con le dimensioni della superficie fotosensibile della telecamera industriale e deve essere seguito il principio "grande per accogliere piccolo", ovvero la superficie fotosensibile della telecamera non può superare le dimensioni dell'immagine indicate dall'obiettivo, altrimenti non è possibile garantire la qualità dell'immagine del campo visivo del bordo.
I requisiti per la qualità delle immagini dipendono principalmente da MTF e distorsione. Nelle applicazioni di misura, la distorsione deve essere tenuta in grande considerazione.
5.Apertura e attacco dell'obiettivo
L'apertura degli obiettivi delle telecamere industriali influisce principalmente sulla luminosità della superficie di imaging, ma nell'attuale visione artificiale la luminosità finale dell'immagine è determinata da molti fattori, come l'apertura, le particelle della telecamera, il tempo di integrazione, la sorgente luminosa, ecc. Pertanto, per ottenere la luminosità dell'immagine richiesta, sono necessari più passaggi di regolazione.
L'attacco dell'obiettivo di una telecamera industriale si riferisce all'interfaccia di montaggio tra l'obiettivo e la telecamera, e i due devono corrispondere. Se non corrispondono, è necessario valutare la sostituzione.
Fattori da considerare nella scelta degli obiettivi per telecamere industriali
6.Costi e maturità tecnologica
Se, dopo un'attenta valutazione dei fattori sopra menzionati, si individuano più soluzioni che soddisfano i requisiti, è possibile valutare il costo complessivo e la maturità tecnica e dare loro la priorità.
PS: Esempio di selezione delle lenti
Di seguito forniamo un esempio di come scegliere un obiettivo per una telecamera industriale. Ad esempio, un sistema di visione artificiale per il rilevamento delle monete deve essere dotato di unobiettivo della telecamera industrialeI vincoli noti sono: il CCD della telecamera industriale è da 2/3 pollici, la dimensione dei pixel è di 4,65 μm, il C-mount, la distanza di lavoro è maggiore di 200 mm, la risoluzione del sistema è di 0,05 mm e la sorgente luminosa è una sorgente luminosa a LED bianca.
L'analisi di base per la selezione delle lenti è la seguente:
(1) L'obiettivo utilizzato con la sorgente luminosa a LED bianca deve essere nel campo della luce visibile, senza necessità di zoom, ed è possibile selezionare un obiettivo a fuoco fisso.
(2) Per l'ispezione industriale è richiesta la funzione di misurazione, pertanto è necessario che la lente selezionata abbia una bassa distorsione.
(3)Distanza di lavoro e lunghezza focale:
Ingrandimento dell'immagine: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Lunghezza focale: F= L*M/(M+1)= 200*0,093/1,093=17mm
Se la distanza dell'obiettivo deve essere maggiore di 200 mm, la lunghezza focale dell'obiettivo selezionato deve essere maggiore di 17 mm.
(4) La dimensione dell'immagine dell'obiettivo selezionato non deve essere inferiore al formato CCD, ovvero almeno 2/3 di pollice.
(5) L'attacco dell'obiettivo deve essere di tipo C-mount per poter essere utilizzato con telecamere industriali. Al momento non è richiesto alcun diaframma.
Attraverso l'analisi e il calcolo dei fattori sopra menzionati, possiamo ottenere una "schema" preliminare degli obiettivi per telecamere industriali: lunghezza focale superiore a 17 mm, messa a fuoco fissa, campo di luce visibile, attacco C, compatibilità con pixel CCD di almeno 2/3 di pollice e ridotta distorsione dell'immagine. Sulla base di questi requisiti, è possibile effettuare ulteriori selezioni. Se più obiettivi soddisfano questi requisiti, si consiglia di ottimizzare ulteriormente e selezionare l'obiettivo migliore.
Considerazioni finali:
ChuangAn ha eseguito la progettazione preliminare e la produzione dilenti industriali, che vengono utilizzate in tutti gli aspetti delle applicazioni industriali. Se siete interessati o avete bisogno di lenti industriali, vi preghiamo di contattarci il prima possibile.
Data di pubblicazione: 21-01-2025
