산업용 카메라는 머신 비전 시스템의 핵심 구성 요소입니다. 산업용 카메라의 가장 중요한 기능은 광학 신호를 정렬된 전기 신호로 변환하여 소형 고화질 산업용 카메라에 적용하는 것입니다.
머신 비전 시스템에서 산업용 카메라의 렌즈는 사람의 눈에 해당하며, 주요 기능은 목표 광학 이미지를 이미지 센서(산업용 카메라)의 감광 표면에 초점을 맞추는 것입니다.
시각 시스템에서 처리되는 모든 이미지 정보는 산업용 카메라의 렌즈를 통해 얻을 수 있습니다. 이미지 품질은 다음과 같습니다.산업용 카메라 렌즈이는 시각 시스템의 전반적인 성능에 직접적인 영향을 미칠 것입니다.
산업용 카메라 렌즈는 이미징 장비의 일종으로, 전원 공급 장치, 카메라 등과 함께 완전한 이미지 획득 시스템을 구성하는 경우가 많습니다. 따라서 산업용 카메라 렌즈의 선택은 전체 시스템 요구 사항에 따라 결정됩니다. 일반적으로 다음과 같은 측면에서 분석하고 고려할 수 있습니다.
1.파장과 줌 렌즈 여부
산업용 카메라 렌즈에 줌 렌즈가 필요한지 아니면 고정 초점 렌즈가 필요한지 확인하는 것은 비교적 간단합니다. 먼저 산업용 카메라 렌즈의 작동 파장이 초점이 맞는지 확인해야 합니다. 촬영 과정에서 배율을 변경해야 할 경우 줌 렌즈를 사용하고, 그렇지 않으면 고정 초점 렌즈로 충분합니다.
작동 파장에 관하여산업용 카메라 렌즈가장 일반적인 영역은 가시광선 대역이지만, 다른 대역에서도 응용 사례가 있습니다. 추가적인 필터링 조치가 필요한가요? 단색광인가요, 다색광인가요? 산란광의 영향을 효과적으로 차단할 수 있나요? 렌즈의 작동 파장을 결정하기 전에 위의 사항들을 종합적으로 고려해야 합니다.
산업용 카메라 렌즈를 선택하세요
2.특별 요청에는 우선권이 주어집니다.
실제 적용 분야에 따라 특별한 요구 사항이 있을 수 있습니다. 예를 들어 측정 기능이 필요한지, 텔레센트릭 렌즈가 필요한지, 이미지 초점 심도가 매우 큰지 등을 먼저 확인해야 합니다. 초점 심도는 종종 간과되지만, 모든 이미지 처리 시스템에서 반드시 고려해야 할 사항입니다.
3.작동 거리 및 초점 거리
작업 거리와 초점 거리는 일반적으로 함께 고려됩니다. 일반적인 접근 방식은 먼저 시스템 해상도를 결정하고, CCD 픽셀 크기와 결합하여 배율을 파악한 다음, 공간 구조 제약 조건과 결합하여 가능한 물체-이미지 거리를 파악함으로써 산업용 카메라 렌즈의 초점 거리를 추정하는 것입니다.
따라서 산업용 카메라 렌즈의 초점 거리는 산업용 카메라 렌즈의 작동 거리 및 카메라 해상도(그리고 CCD 픽셀 크기)와 관련이 있습니다.
산업용 카메라 렌즈를 선택할 때 고려해야 할 사항
4.이미지 크기 및 이미지 품질
이미지 크기는산업용 카메라 렌즈선택되는 렌즈는 산업용 카메라의 감광면 크기와 호환되어야 하며, "작은 것을 수용하기 위해 큰 렌즈를 선택해야 한다"는 원칙을 따라야 합니다. 즉, 카메라의 감광면이 렌즈가 나타내는 이미지 크기를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 시야 가장자리의 이미지 품질을 보장할 수 없습니다.
영상 품질에 대한 요구 사항은 주로 MTF와 왜곡에 따라 달라집니다. 측정 응용 분야에서는 왜곡에 특히 주의를 기울여야 합니다.
5.조리개 및 렌즈 마운트
산업용 카메라 렌즈의 조리개는 주로 영상 표면의 밝기에 영향을 미치지만, 현대 머신 비전에서는 최종 영상 밝기가 조리개, 카메라 입자, 적분 시간, 광원 등 여러 요인에 의해 결정됩니다. 따라서 원하는 영상 밝기를 얻기 위해서는 여러 단계의 조정이 필요합니다.
산업용 카메라의 렌즈 마운트는 렌즈와 카메라 본체가 결합되는 부분을 말하며, 이 둘은 반드시 일치해야 합니다. 만약 일치하지 않을 경우, 렌즈 교체를 고려해야 합니다.
산업용 카메라 렌즈를 선택할 때 고려해야 할 요소
6.비용 및 기술 성숙도
위의 요소들을 종합적으로 고려한 결과, 요구 사항을 충족하는 솔루션이 여러 개 있는 경우, 총비용과 기술적 완성도를 고려하여 우선순위를 정할 수 있습니다.
추신: 렌즈 선택 예시
아래에서는 산업용 카메라용 렌즈를 선택하는 방법을 예시로 보여드리겠습니다. 예를 들어, 동전 감지용 머신 비전 시스템에는 다음과 같은 렌즈가 필요합니다.산업용 카메라 렌즈알려진 제약 조건은 다음과 같습니다. 산업용 카메라 CCD는 2/3인치, 픽셀 크기는 4.65μm, C-마운트, 작동 거리는 200mm 이상, 시스템 해상도는 0.05mm, 광원은 백색 LED 광원입니다.
렌즈 선택을 위한 기본적인 분석은 다음과 같습니다.
(1) 백색 LED 광원과 함께 사용되는 렌즈는 가시광선 범위 내에 있어야 하며 줌이 필요하지 않고 고정 초점 렌즈를 선택할 수 있습니다.
(2)산업 검사의 경우 측정 기능이 필요하므로 선택된 렌즈는 왜곡이 적어야 합니다.
(3)작동 거리 및 초점 거리:
이미지 확대율: M=4.65/(0.05 x 1000)=0.093
초점 거리: F= L*M/(M+1)= 200*0.093/1.093=17mm
대물렌즈 간 거리가 200mm보다 커야 하는 경우, 선택하는 렌즈의 초점거리는 17mm보다 커야 합니다.
(4)선택된 렌즈의 이미지 크기는 CCD 포맷보다 작아서는 안 되며, 즉 최소 2/3인치여야 합니다.
(5)렌즈 마운트는 산업용 카메라와 함께 사용할 수 있도록 C-마운트여야 합니다. 현재 조리개에 대한 요구 사항은 없습니다.
위의 요소들을 분석하고 계산함으로써 산업용 카메라 렌즈의 기본적인 "윤곽"을 다음과 같이 설정할 수 있습니다: 초점 거리 17mm 이상, 고정 초점, 가시광선 영역, C-마운트, 최소 2/3인치 CCD 화소 크기와의 호환성, 그리고 낮은 이미지 왜곡. 이러한 요구사항을 바탕으로 추가적인 선별 작업을 진행할 수 있습니다. 만약 여러 렌즈가 이러한 요구사항을 충족한다면, 추가적인 최적화를 통해 최적의 렌즈를 선택하는 것이 좋습니다.
마지막으로:
ChuangAn은 예비 설계 및 생산을 수행했습니다.산업용 렌즈산업용 렌즈는 산업 분야 전반에 걸쳐 사용됩니다. 산업용 렌즈에 관심이 있거나 필요하신 경우, 최대한 빨리 저희에게 연락해 주십시오.
게시 시간: 2025년 1월 21일
