Industriële camera's zijn essentiële onderdelen van machinevisiesystemen. Hun belangrijkste functie is het omzetten van optische signalen in geordende elektrische signalen voor kleine, hogedefinitie industriële camera's.
In machinevisiesystemen is de lens van een industriële camera het equivalent van het menselijk oog, en de belangrijkste functie ervan is het scherpstellen van het optische beeld van het doelwit op het lichtgevoelige oppervlak van de beeldsensor (industriële camera).
Alle beeldinformatie die door het visuele systeem wordt verwerkt, kan worden verkregen via de lens van de industriële camera. De kwaliteit van deindustriële cameralensDit heeft direct invloed op de algehele prestaties van het visuele systeem.
Als onderdeel van beeldvormingsapparatuur vormen industriële cameralenzen doorgaans een compleet beeldacquisitiesysteem met voeding, camera, enzovoort. De keuze van industriële cameralenzen wordt daarom bepaald door de algehele systeemvereisten. Over het algemeen kan dit vanuit de volgende aspecten worden geanalyseerd en overwogen:
1.Golflengte en zoomlens wel of niet?
Het is relatief eenvoudig om te bepalen of een industriële cameralens een zoomlens of een lens met vaste focus nodig heeft. Allereerst moet worden vastgesteld of de werkingsgolflengte van de industriële cameralens scherp is. Als tijdens het beeldvormingsproces de vergroting moet worden aangepast, moet een zoomlens worden gebruikt; anders volstaat een lens met vaste focus.
Wat betreft de werkingsgolflengte vanindustriële cameralenzenHet zichtbare lichtspectrum is het meest gangbaar, maar er zijn ook toepassingen in andere frequentiebanden. Zijn er aanvullende filtermaatregelen nodig? Gaat het om monochromatisch of polychromatisch licht? Kan de invloed van strooilicht effectief worden vermeden? Het is noodzakelijk om bovenstaande factoren zorgvuldig af te wegen voordat de werkingsgolflengte van de lens wordt bepaald.
Kies industriële cameralenzen.
2.Aan speciale verzoeken wordt voorrang gegeven.
Afhankelijk van de specifieke toepassing kunnen er bijzondere eisen gelden. Deze eisen moeten eerst worden vastgesteld, bijvoorbeeld of er een meetfunctie nodig is, of een telecentrische lens vereist is, of de scherptediepte van het beeld erg groot is, enzovoort. Scherptediepte wordt vaak onderschat, maar elk beeldverwerkingssysteem moet er rekening mee houden.
3.Werkafstand en brandpuntsafstand
De werkafstand en de brandpuntsafstand worden doorgaans samen beschouwd. Het algemene idee is om eerst de systeemresolutie te bepalen, vervolgens de vergroting in combinatie met de CCD-pixelgrootte te begrijpen, en daarna de mogelijke object-beeldafstand in combinatie met de ruimtelijke structuurbeperkingen te begrijpen, om zo de brandpuntsafstand van de industriële cameralens verder te schatten.
De brandpuntsafstand van de industriële cameralens is dus gerelateerd aan de werkafstand van de industriële cameralens en de resolutie van de camera (evenals de CCD-pixelgrootte).
Aandachtspunten bij de keuze van industriële cameralenzen
4.Afbeeldingsgrootte en beeldkwaliteit
De afmetingen van de afbeeldingindustriële cameralensDe te selecteren lens moet compatibel zijn met de grootte van het lichtgevoelige oppervlak van de industriële camera, en het principe van "groot om klein te compenseren" moet worden gevolgd, dat wil zeggen dat het lichtgevoelige oppervlak van de camera niet groter mag zijn dan de door de lens aangegeven beeldgrootte, anders kan de beeldkwaliteit aan de randen van het beeldveld niet worden gegarandeerd.
De eisen aan de beeldkwaliteit hangen voornamelijk af van MTF en vervorming. Bij meettoepassingen moet er veel aandacht worden besteed aan vervorming.
5.Diafragma en lensvatting
Het diafragma van industriële cameralenzen beïnvloedt voornamelijk de helderheid van het beeldvlak, maar in de huidige machinevisie wordt de uiteindelijke beeldhelderheid bepaald door vele factoren zoals diafragma, camera-elementen, integratietijd, lichtbron, enzovoort. Om de gewenste beeldhelderheid te verkrijgen, zijn daarom meerdere aanpassingsstappen nodig.
De lensvatting van een industriële camera verwijst naar de aansluiting tussen de lens en de camera, en deze twee moeten op elkaar aansluiten. Als ze niet op elkaar aansluiten, moet vervanging worden overwogen.
Factoren om rekening mee te houden bij de keuze van industriële cameralenzen
6.Kosten en technologische volwassenheid
Als er na een grondige afweging van bovenstaande factoren meerdere oplossingen zijn die aan de eisen voldoen, kunt u de totale kosten en de technische volwassenheid in overweging nemen en prioriteit geven aan de betreffende oplossingen.
PS: Voorbeeld van lensselectie
Hieronder geven we een voorbeeld van hoe je een lens kiest voor een industriële camera. Een machinevisiesysteem voor het detecteren van munten moet bijvoorbeeld uitgerust zijn met een bepaalde lens.industriële cameralensDe bekende beperkingen zijn: de CCD van de industriële camera is 2/3 inch, de pixelgrootte is 4,65 μm, de C-mount, de werkafstand is groter dan 200 mm, de systeemresolutie is 0,05 mm en de lichtbron is een witte LED-lichtbron.
De basisanalyse voor het selecteren van lenzen is als volgt:
(1)De lens die gebruikt wordt met de witte LED-lichtbron moet in het zichtbare lichtspectrum vallen, zonder dat er een zoomfunctie nodig is, en er kan gekozen worden voor een lens met vaste focus.
(2) Voor industriële inspectie is een meetfunctie vereist, daarom moet de gekozen lens een lage vervorming hebben.
(3) Werkafstand en brandpuntsafstand:
Beeldvergroting: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Brandpuntsafstand: F = L*M/(M+1) = 200*0,093/1,093 = 17 mm
Als de objectiefafstand groter dan 200 mm moet zijn, moet de brandpuntsafstand van de gekozen lens groter zijn dan 17 mm.
(4)De beeldgrootte van de gekozen lens mag niet kleiner zijn dan het CCD-formaat, dat wil zeggen ten minste 2/3 inch.
(5)De lensvatting moet een C-vatting zijn, zodat deze kan worden gebruikt met industriële camera's. Er is momenteel geen vereiste voor het diafragma.
Door de bovenstaande factoren te analyseren en te berekenen, kunnen we een voorlopig profiel van industriële cameralenzen opstellen: brandpuntsafstand groter dan 17 mm, vaste focus, zichtbaar lichtbereik, C-vatting, compatibel met CCD-pixels van minimaal 2/3 inch en minimale beeldvervorming. Op basis van deze eisen kan een verdere selectie worden gemaakt. Als meerdere lenzen aan deze eisen voldoen, is het raadzaam om verder te optimaliseren en de beste lens te selecteren.
Tot slot:
ChuangAn heeft het voorlopige ontwerp en de productie uitgevoerd vanindustriële lenzenDeze lenzen worden in allerlei industriële toepassingen gebruikt. Heeft u interesse in of behoefte aan industriële lenzen? Neem dan zo snel mogelijk contact met ons op.
Geplaatst op: 21 januari 2025
