Rūpnieciskās kameras ir galvenās sastāvdaļas mašīnredzes sistēmās. To svarīgākā funkcija ir pārveidot optiskos signālus sakārtotos elektriskos signālos mazām augstas izšķirtspējas rūpnieciskajām kamerām.
Mašīnredzes sistēmās rūpnieciskās kameras lēca ir līdzvērtīga cilvēka acij, un tās galvenā funkcija ir fokusēt mērķa optisko attēlu uz attēla sensora (rūpnieciskās kameras) gaismjutīgās virsmas.
Visu attēla informāciju, ko apstrādā vizuālā sistēma, var iegūt no rūpnieciskās kameras objektīva. Attēla kvalitāterūpnieciskās kameras objektīvstieši ietekmēs vizuālās sistēmas kopējo darbību.
Kā attēlveidošanas iekārtas, rūpniecisko kameru objektīvi parasti veido pilnīgu attēlu iegūšanas sistēmu ar barošanas avotu, kameru utt. Tāpēc rūpniecisko kameru objektīvu izvēli nosaka kopējās sistēmas prasības. Parasti tos var analizēt un apsvērt no šādiem aspektiem:
1.Viļņa garums un tālummaiņas objektīvs vai nē
Ir samērā viegli apstiprināt, vai rūpnieciskās kameras objektīvam ir nepieciešams tālummaiņas objektīvs vai fiksēta fokusa objektīvs. Vispirms ir jānosaka, vai rūpnieciskās kameras objektīva darba viļņa garums ir fokusā. Attēlveidošanas procesā, ja ir jāmaina palielinājums, jāizmanto tālummaiņas objektīvs, pretējā gadījumā pietiek ar fiksēta fokusa objektīvu.
Attiecībā uz darba viļņa garumurūpniecisko kameru objektīviVisizplatītākā ir redzamās gaismas josla, un ir arī pielietojumi citās joslās. Vai ir nepieciešami papildu filtrēšanas pasākumi? Vai tā ir monohromatiska vai polihromatiska gaisma? Vai var efektīvi novērst izkliedētas gaismas ietekmi? Pirms lēcas darba viļņa garuma noteikšanas ir vispusīgi jāizvērtē iepriekš minētie jautājumi.
Izvēlieties rūpniecisko kameru objektīvus
2.Priekšroka tiek dota īpašiem pieprasījumiem
Atkarībā no faktiskā pielietojuma var būt īpašas prasības. Vispirms ir jāapstiprina īpašas prasības, piemēram, vai ir mērīšanas funkcija, vai ir nepieciešama telecentriska lēca, vai attēla fokusa dziļums ir ļoti liels utt. Fokusa dziļums bieži vien netiek uztverts nopietni, taču jebkurai attēlu apstrādes sistēmai tas ir jāņem vērā.
3.Darba attālums un fokusa attālums
Darba attālums un fokusa attālums parasti tiek aplūkoti kopā. Vispārējā ideja ir vispirms noteikt sistēmas izšķirtspēju, pēc tam saprast palielinājumu kombinācijā ar CCD pikseļu izmēru un pēc tam saprast iespējamo objekta un attēla attālumu kombinācijā ar telpiskās struktūras ierobežojumiem, lai vēl precīzāk novērtētu rūpnieciskās kameras objektīva fokusa attālumu.
Tāpēc rūpnieciskās kameras objektīva fokusa attālums ir saistīts ar rūpnieciskās kameras objektīva darba attālumu un kameras izšķirtspēju (kā arī CCD pikseļu izmēru).
Lietas, kas jāņem vērā, izvēloties rūpniecisko kameru objektīvus
4.Attēla izmērs un attēla kvalitāte
Attēla izmērsrūpnieciskās kameras objektīvsIzvēlei jābūt saderīgai ar rūpnieciskās kameras gaismjutīgās virsmas izmēru, un jāievēro princips "liels, lai pielāgotos mazam", tas ir, kameras gaismjutīgā virsma nedrīkst pārsniegt objektīva norādīto attēla izmēru, pretējā gadījumā nevar garantēt malas redzes lauka attēla kvalitāti.
Attēlveidošanas kvalitātes prasības galvenokārt ir atkarīgas no MTF un deformācijas. Mērījumu lietojumprogrammās deformācijai jāpievērš īpaša uzmanība.
5.Diafragmas atvērums un objektīva stiprinājums
Rūpniecisko kameru objektīvu apertūra galvenokārt ietekmē attēlveidošanas virsmas spilgtumu, taču pašreizējā mašīnredzē galīgo attēla spilgtumu nosaka daudzi faktori, piemēram, apertūra, kameras daļiņas, integrācijas laiks, gaismas avots utt. Tāpēc, lai iegūtu nepieciešamo attēla spilgtumu, ir nepieciešami vairāki regulēšanas soļi.
Rūpnieciskās kameras objektīva stiprinājums attiecas uz stiprinājuma saskarni starp objektīvu un kameru, un abiem ir jāsakrīt. Ja abi nesakrīt, jāapsver nomaiņa.
Faktori, kas jāņem vērā, izvēloties rūpniecisko kameru objektīvus
6.Izmaksas un tehnoloģiju briedums
Ja pēc iepriekš minēto faktoru visaptverošas izvērtēšanas ir vairāki risinājumi, kas atbilst prasībām, varat apsvērt visaptverošās izmaksas un tehnisko briedumu un piešķirt tiem prioritāti.
P.S.: Objektīva izvēles piemērs
Zemāk mēs sniedzam piemēru, kā izvēlēties objektīvu rūpnieciskajai kamerai. Piemēram, mašīnredzes sistēmai monētu noteikšanai jābūt aprīkotai arrūpnieciskās kameras objektīvsZināmie ierobežojumi ir šādi: rūpnieciskās kameras CCD ir 2/3 collas, pikseļa izmērs ir 4,65 μm, C veida stiprinājums, darba attālums ir lielāks par 200 mm, sistēmas izšķirtspēja ir 0,05 mm un gaismas avots ir balts LED gaismas avots.
Lēcu izvēles pamatanalīze ir šāda:
(1) Ar balto LED gaismas avotu izmantotajam objektīvam jābūt redzamās gaismas diapazonā, bez nepieciešamības pēc tālummaiņas, un var izvēlēties fiksēta fokusa objektīvu.
(2) Rūpnieciskai pārbaudei ir nepieciešama mērīšanas funkcija, tāpēc izvēlētajam objektīvam ir jābūt ar zemu deformāciju.
(3) Darba attālums un fokusa attālums:
Attēla palielinājums: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Fokusa attālums: F= L*M/(M+1)= 200*0,093/1,093=17 mm
Ja objektīva attālumam jābūt lielākam par 200 mm, izvēlētā objektīva fokusa attālumam jābūt lielākam par 17 mm.
(4) Izvēlētā objektīva attēla izmēram jābūt ne mazākam par CCD formātu, tas ir, vismaz 2/3 collas.
(5) Lai objektīvu varētu izmantot ar industriālajām kamerām, ir jāizmanto C tipa stiprinājums. Pašlaik nav prasību attiecībā uz diafragmas atvērumu.
Analizējot un aprēķinot iepriekš minētos faktorus, mēs varam iegūt rūpniecisko kameru objektīvu provizorisko “aprakstu”: fokusa attālums lielāks par 17 mm, fiksēts fokuss, redzamās gaismas diapazons, C stiprinājums, saderība ar vismaz 2/3 collu CCD pikseļu izmēru un maza attēla deformācija. Pamatojoties uz šīm prasībām, var veikt turpmāku izvēli. Ja vairāki objektīvi var atbilst šīm prasībām, ieteicams veikt papildu optimizāciju un izvēlēties labāko objektīvu.
Noslēguma domas:
ChuangAn ir veicis sākotnējo projektēšanu un ražošanurūpnieciskās lēcas, ko izmanto visos rūpniecisko pielietojumu aspektos. Ja jūs interesē vai jums ir nepieciešamas rūpnieciskās lēcas, lūdzu, sazinieties ar mums pēc iespējas ātrāk.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 21. janvāris
