Jak wybrać soczewki do widzenia maszynowego

Typy zsoczewka przemysłowauchwyt

Istnieją cztery główne typy interfejsów: F-mount, C-mount, CS-mount i M12. F-mount to interfejs ogólnego przeznaczenia, który generalnie nadaje się do obiektywów o ogniskowej dłuższej niż 25 mm. Gdy ogniskowa obiektywu jest mniejsza niż około 25 mm, ze względu na jego niewielki rozmiar, stosuje się C-mount lub CS-mount, a niektóre modele wykorzystują interfejs M12.

Różnica między mocowaniem C a mocowaniem CS

Różnica między interfejsami C i CS polega na tym, że odległość między powierzchnią styku obiektywu i kamery a płaszczyzną ogniskową obiektywu (miejscem, w którym powinien znajdować się czujnik fotoelektryczny CCD kamery) jest różna. Odległość dla interfejsu C-mount wynosi 17,53 mm.

Pierścień adaptera 5 mm C/CS można zamontować do obiektywu z mocowaniem CS, dzięki czemu można go używać z aparatami typu C.

soczewka-wizualna-maszyny-01

Różnica między mocowaniem C a mocowaniem CS

Podstawowe parametry soczewek przemysłowych

Pole widzenia (FOV):

FOV odnosi się do widzialnego zakresu obserwowanego obiektu, czyli części obiektu uchwyconej przez czujnik aparatu. (Zakres pola widzenia musi być zrozumiały podczas selekcji).

soczewka-wizualna-maszyny-02

Pole widzenia

Odległość robocza (WD):

Odnosi się do odległości od przedniej krawędzi soczewki do badanego obiektu. To znaczy, do odległości od powierzchni zapewniającej wyraźny obraz.

Rezolucja:

Najmniejszy rozmiar rozróżnialnej cechy na badanym obiekcie, który można zmierzyć za pomocą systemu obrazowania. W większości przypadków im mniejsze pole widzenia, tym lepsza rozdzielczość.

Głębia widzenia (DOF):

Zdolność soczewki do zachowania pożądanej rozdzielczości, gdy obiekty znajdują się bliżej lub dalej od najlepszego punktu ostrości.

soczewka-wizualna-maszyny-03

Głębia widzenia

Inne parametrysoczewki przemysłowe

Rozmiar układu światłoczułego:

Efektywny rozmiar obszaru matrycy aparatu odnosi się zazwyczaj do rozmiaru poziomego. Ten parametr jest bardzo ważny dla określenia prawidłowego skalowania obiektywu w celu uzyskania pożądanego pola widzenia. Współczynnik powiększenia obiektywu (PMAG) jest definiowany jako stosunek rozmiaru matrycy do pola widzenia. Chociaż podstawowe parametry obejmują rozmiar i pole widzenia matrycy światłoczułej, PMAG nie jest parametrem podstawowym.

soczewka-wizualna-maszyny-04

Rozmiar chipa światłoczułego

Ogniskowa (f):

Ogniskowa to miara koncentracji lub rozbieżności światła w układzie optycznym, która odnosi się do odległości od środka optycznego soczewki do ogniska skupiającego światło. Jest to również odległość od środka soczewki do płaszczyzny obrazowania, takiej jak film lub matryca CCD w aparacie. f = {odległość robocza/pole widzenia, długi bok (lub krótki bok)}XCCD, długi bok (lub krótki bok)

Wpływ ogniskowej: im krótsza ogniskowa, tym większa głębia ostrości; im krótsza ogniskowa, tym większe zniekształcenie; im krótsza ogniskowa, tym poważniejsze zjawisko winietowania, które zmniejsza oświetlenie na krawędzi aberracji.

Rezolucja:

Oznacza minimalną odległość między 2 punktami, które można zobaczyć za pomocą zestawu soczewek obiektywowych.

0,61x użyta długość fali (λ) / NA = rozdzielczość (μ)

Powyższa metoda obliczeniowa teoretycznie pozwala obliczyć rozdzielczość, jednak nie uwzględnia zniekształceń.

※Używana długość fali wynosi 550 nm

Definicja:

Liczba czarnych i białych linii widoczna jest w środku co 1 mm. Jednostka (lp)/mm.

MTF (funkcja przenoszenia modulacji)

soczewka-wizualna-maszyny-05

MTF

Zniekształcenie:

Jednym ze wskaźników jakości obiektywu jest aberracja. Odnosi się ona do linii prostej poza osią główną w płaszczyźnie obiektu, która po zobrazowaniu przez układ optyczny staje się krzywą. Błąd obrazowania tego układu optycznego nazywa się dystorsją. Aberracje dystorsyjne wpływają jedynie na geometrię obrazu, a nie na jego ostrość.

Przysłona i liczba F:

Soczewka soczewkowa to urządzenie służące do kontrolowania ilości światła przechodzącego przez soczewkę, zazwyczaj wewnątrz soczewki. Do określenia wielkości przysłony używamy wartości F, takiej jak f1,4, f2,0, f2,8 itd.

soczewka-wizualna-maszyny-06

Przysłona i liczba F

Powiększenie optyczne:

Wzór użyty do obliczenia głównego współczynnika skalowania jest następujący: PMAG = rozmiar czujnika (mm) / pole widzenia (mm)

Powiększenie wyświetlacza

Powiększenie wyświetlacza jest szeroko stosowane w mikroskopii. Powiększenie wyświetlacza mierzonego obiektu zależy od trzech czynników: powiększenia optycznego obiektywu, rozmiaru matrycy kamery przemysłowej (rozmiaru powierzchni docelowej) oraz rozmiaru wyświetlacza.

Powiększenie wyświetlacza = powiększenie optyczne obiektywu × rozmiar wyświetlacza × 25,4 / przekątna ekranu

Główne kategorie soczewek przemysłowych

Klasyfikacja

•Według ogniskowej: obiektyw stałoogniskowy i zmiennoogniskowy

•Według przysłony: stała przysłona i zmienna przysłona

•Według interfejsu: interfejs C, interfejs CS, interfejs F itd.

•Podzielone na wielokrotności: obiektyw o stałym powiększeniu, obiektyw o ciągłym zoomie

•Do najważniejszych obiektywów powszechnie stosowanych w przemyśle systemów wizyjnych zalicza się przede wszystkim obiektywy FA, ​​obiektywy telecentryczne, mikroskopy przemysłowe itp.

Główne punkty, które należy wziąć pod uwagę przy wyborzesoczewka do widzenia maszynowego:

1. Pole widzenia, powiększenie optyczne i pożądana odległość robocza: Wybierając obiektyw, wybierzemy obiektyw z polem widzenia nieco większym niż mierzony obiekt, aby ułatwić kontrolę ruchu.

2. Wymagania dotyczące głębi ostrości: W projektach wymagających głębi ostrości należy używać jak najmniejszej przysłony; wybierając obiektyw z powiększeniem, należy wybrać obiektyw o niskim powiększeniu, o ile pozwala na to projekt. Jeśli wymagania projektu są bardziej wymagające, zazwyczaj wybieram najnowocześniejszy obiektyw o dużej głębi ostrości.

3. Rozmiar czujnika i interfejs kamery: Na przykład obiektyw 2/3″ obsługuje największą powierzchnię natarcia kamery przemysłowej wynoszącą 2/3″, nie obsługuje jednak kamer przemysłowych o przekątnej większej niż 1 cal.

4. Dostępna przestrzeń: Klienci nie mają możliwości zmiany rozmiaru sprzętu, jeśli program jest opcjonalny.


Czas publikacji: 15-11-2022