Hoe u een Machine Vision-lens kiest

Soorten vanindustriële lensmonteren

Er zijn hoofdzakelijk vier soorten interfaces, namelijk F-mount, C-mount, CS-mount en M12-mount. De F-mount is een universele interface en is over het algemeen geschikt voor lenzen met een brandpuntsafstand langer dan 25 mm. Wanneer de brandpuntsafstand van de objectieflens kleiner is dan ongeveer 25 mm, vanwege het kleine formaat van de objectieflens, wordt de C-vatting of CS-vatting gebruikt, en sommige gebruiken de M12-interface.

Het verschil tussen C-vatting en CS-vatting

Het verschil tussen C- en CS-interfaces is dat de afstand van het contactoppervlak van de lens en de camera tot het brandpuntsvlak van de lens (de positie waar de CCD-foto-elektrische sensor van de camera zich zou moeten bevinden) anders is. De afstand voor de C-mount-interface is 17,53 mm.

Aan een lens met CS-vatting kan een 5 mm C/CS-adapterring worden toegevoegd, zodat deze kan worden gebruikt met C-type camera's.

machine-vision-lens-01

Het verschil tussen C-vatting en CS-vatting

Basisparameters van industriële lenzen

Gezichtsveld (FOV):

FOV verwijst naar het zichtbare bereik van het waargenomen object, dat wil zeggen het deel van het object dat wordt opgevangen door de sensor van de camera. (Het bereik van het gezichtsveld is iets dat bij de selectie moet worden begrepen)

machine-vision-lens-02

Gezichtsveld

Werkafstand (WD):

Verwijst naar de afstand vanaf de voorkant van de lens tot het te testen object. Dat wil zeggen, de oppervlakteafstand voor duidelijke beeldvorming.

Oplossing:

De kleinste onderscheidbare kenmerkgrootte op het geïnspecteerde object die door het beeldvormingssysteem kan worden gemeten. In de meeste gevallen geldt: hoe kleiner het gezichtsveld, hoe beter de resolutie.

Beelddiepte (DOF):

Het vermogen van een lens om de gewenste resolutie te behouden wanneer objecten dichterbij of verder verwijderd zijn van de beste focus.

machine-vision-lens-03

Diepte van het zicht

Andere parameters vanindustriële lenzen

Lichtgevoelige chipgrootte:

De effectieve oppervlaktegrootte van de camerasensorchip verwijst doorgaans naar de horizontale grootte. Deze parameter is erg belangrijk om de juiste lensschaling te bepalen om het gewenste gezichtsveld te verkrijgen. De primaire vergrotingsverhouding van de lens (PMAG) wordt gedefinieerd door de verhouding tussen de grootte van de sensorchip en het gezichtsveld. Hoewel de basisparameters de grootte en het gezichtsveld van de lichtgevoelige chip omvatten, is PMAG geen basisparameter.

machine-vision-lens-04

Lichtgevoelige chipgrootte

Brandpuntsafstand (f):

“De brandpuntsafstand is een maatstaf voor de concentratie of divergentie van licht in een optisch systeem, wat verwijst naar de afstand van het optische centrum van de lens tot het brandpunt van de lichtverzameling. Het is ook de afstand van het midden van de lens tot het beeldvlak, zoals de film of CCD in een camera. f={werkafstand/gezichtsveld lange zijde (of korte zijde)}XCCD lange zijde (of korte zijde)

De invloed van de brandpuntsafstand: hoe kleiner de brandpuntsafstand, hoe groter de scherptediepte; hoe kleiner de brandpuntsafstand, hoe groter de vervorming; hoe kleiner de brandpuntsafstand, hoe ernstiger het vignetteringsverschijnsel, waardoor de verlichting aan de rand van de aberratie wordt verminderd.

Oplossing:

Geeft de minimale afstand aan tussen 2 punten die door een set objectieflenzen kan worden gezien

0,61x gebruikte golflengte (λ) / NA = resolutie (μ)

Bovenstaande rekenmethode kan theoretisch de resolutie berekenen, maar houdt geen rekening met vervorming.

※De gebruikte golflengte is 550 nm

Definitie:

Het aantal zwarte en witte lijnen is te zien in het midden van 1 mm. Eenheid (lp)/mm.

MTF (Modulatieoverdrachtsfunctie)

machine-vision-lens-05

MTF

Vervorming:

Een van de indicatoren om de prestaties van de lens te meten is aberratie. Het verwijst naar de rechte lijn buiten de hoofdas in het vlak van het onderwerp, die een curve wordt nadat deze door het optische systeem is afgebeeld. De beeldfout van dit optische systeem wordt vervorming genoemd. Vervormingsafwijkingen hebben alleen invloed op de geometrie van het beeld, niet op de scherpte van het beeld.

Diafragma en F-nummer:

Een lenticulaire plaat is een apparaat dat wordt gebruikt om de hoeveelheid licht te regelen die door een lens gaat, meestal in de lens. We gebruiken de F-waarde om de diafragmagrootte uit te drukken, zoals f1.4, F2.0, F2.8, enz.

machine-vision-lens-06

Diafragma en F-nummer

Optische vergroting:

De formule die wordt gebruikt om de hoofdschaalverhouding te berekenen is als volgt: PMAG = sensorgrootte (mm) / gezichtsveld (mm)

Vergroting weergeven

Weergavevergroting wordt veel gebruikt in de microscopie. De weergavevergroting van het gemeten object is afhankelijk van drie factoren: de optische vergroting van de lens, de grootte van de sensorchip van de industriële camera (de grootte van het doeloppervlak) en de grootte van het scherm.

Schermvergroting = optische lensvergroting × schermgrootte × 25,4 / rake diagonale grootte

Hoofdcategorieën industriële lenzen

Classificatie

•Op brandpuntsafstand: prime en zoom

•Per diafragma: vast diafragma en variabel diafragma

•Per interface: C-interface, CS-interface, F-interface, enz.

•Verdeeld door veelvouden: vaste vergrotingslens, continue zoomlens

•De zeer belangrijke lenzen die gewoonlijk in de machine vision-industrie worden gebruikt, omvatten voornamelijk FA-lenzen, telecentrische lenzen en industriële microscopen, enz.

De belangrijkste punten waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van eenmachine vision-lens:

1. Gezichtsveld, optische vergroting en gewenste werkafstand: Bij het kiezen van een lens zullen we kiezen voor een lens met een iets groter gezichtsveld dan het te meten object, om bewegingscontrole te vergemakkelijken.

2. Vereisten voor scherptediepte: Gebruik voor projecten die scherptediepte vereisen zoveel mogelijk een klein diafragma; kies bij het selecteren van een lens met een vergroting een lens met een lage vergroting, voor zover het project dit toelaat. Als de projectvereisten veeleisender zijn, kies ik meestal voor een geavanceerde lens met een hoge scherptediepte.

3. Sensorgrootte en camera-interface: de 2/3 "lens ondersteunt bijvoorbeeld het grootste industriële cameraharkoppervlak van 2/3", maar kan geen industriële camera's ondersteunen die groter zijn dan 1 inch.

4. Beschikbare ruimte: Het is onrealistisch voor klanten om de grootte van de apparatuur te veranderen als het systeem optioneel is.


Posttijd: 15-nov-2022