Как выбрать линзы машинного зрения

Типы изпромышленный объективустанавливать

В основном существует четыре типа интерфейса: крепление F, крепление C, крепление CS и крепление M12. Байонет F представляет собой интерфейс общего назначения и обычно подходит для объективов с фокусным расстоянием более 25 мм. Когда фокусное расстояние объектива составляет менее 25 мм из-за небольшого размера объектива, используется крепление C или CS, а некоторые используют интерфейс M12.

Разница между креплением C и креплением CS

Разница между интерфейсами C и CS заключается в том, что расстояние от контактной поверхности объектива и камеры до фокальной плоскости объектива (положение, где должен находиться фотоэлектрический датчик CCD камеры) различно. Расстояние для интерфейса C-mount составляет 17,53 мм.

К объективу с креплением CS можно добавить переходное кольцо 5 мм C/CS, чтобы его можно было использовать с камерами C-типа.

машинное зрение-линза-01

Разница между креплением C и креплением CS

Основные параметры промышленных линз

Поле зрения (FOV):

Поле зрения относится к видимому диапазону наблюдаемого объекта, то есть части объекта, захватываемой датчиком камеры. (Диапазон поля зрения — это то, что необходимо понимать при выборе)

машинное зрение-линза-02

Поле зрения

Рабочее расстояние (WD):

Относится к расстоянию от передней части линзы до тестируемого объекта. То есть расстояние до поверхности для четкого изображения.

Разрешение:

Наименьший размер различимого элемента на проверяемом объекте, который может быть измерен системой визуализации. В большинстве случаев, чем меньше поле зрения, тем лучше разрешение.

Глубина обзора (ГРИП):

Способность объектива поддерживать желаемое разрешение, когда объекты находятся ближе или дальше от наилучшего фокуса.

машинное зрение-линза-03

Глубина обзора

Другие параметрыпромышленные линзы

Размер фоточувствительного чипа:

Размер эффективной площади сенсорного чипа камеры обычно относится к горизонтальному размеру. Этот параметр очень важен для определения правильного масштабирования объектива для получения желаемого поля зрения. Коэффициент первичного увеличения объектива (PMAG) определяется соотношением размера сенсорного чипа и поля зрения. Хотя основные параметры включают размер и поле зрения светочувствительного чипа, PMAG не является основным параметром.

машинное зрение-линза-04

Размер фоточувствительного чипа

Фокусное расстояние (f):

«Фокусное расстояние — это мера концентрации или расхождения света в оптической системе, которая относится к расстоянию от оптического центра линзы до фокуса сбора света. Это также расстояние от центра линзы до плоскости изображения, такой как пленка или ПЗС-матрица в камере. f={рабочее расстояние/поле зрения длинная сторона (или короткая сторона)}XCCD длинная сторона (или короткая сторона)

Влияние фокусного расстояния: чем меньше фокусное расстояние, тем больше глубина резкости; чем меньше фокусное расстояние, тем больше искажения; чем меньше фокусное расстояние, тем серьезнее явление виньетирования, которое снижает освещенность на краю аберрации.

Разрешение:

Указывает минимальное расстояние между двумя точками, которое можно увидеть с помощью набора объективов.

0,61x используемая длина волны (λ) / NA = разрешение (мкм)

Вышеуказанный метод расчета теоретически позволяет рассчитать разрешение, но не учитывает искажения.

※Используемая длина волны составляет 550 нм.

Определение:

Количество черных и белых линий можно увидеть в середине 1 мм. Единица измерения (л.п.)/мм.

MTF (функция передачи модуляции)

машинное зрение-линза-05

МОГ

Искажение:

Одним из показателей измерения характеристик объектива является аберрация. Это относится к прямой линии за пределами главной оси в плоскости объекта, которая становится кривой после изображения оптической системой. Ошибка изображения этой оптической системы называется искажением. Аберрации искажения влияют только на геометрию изображения, но не на резкость изображения.

Диафрагма и число F:

Двояковыпуклая пластина — это устройство, используемое для контроля количества света, проходящего через линзу, обычно внутри линзы. Мы используем значение F для обозначения размера диафрагмы, например f1,4, F2,0, F2,8 и т. д.

машинное зрение-линза-06

Диафрагма и число F

Оптическое увеличение:

Формула, используемая для расчета основного коэффициента масштабирования, выглядит следующим образом: PMAG = размер датчика (мм) / поле зрения (мм).

Увеличение дисплея

Увеличение дисплея широко используется в микроскопии. Увеличение изображения измеряемого объекта зависит от трех факторов: оптического увеличения объектива, размера сенсорного чипа промышленной камеры (размера целевой поверхности) и размера дисплея.

Увеличение дисплея = оптическое увеличение объектива × размер дисплея × 25,4 / размер передней диагонали.

Основные категории промышленных линз

Классификация

• По фокусному расстоянию: премьера и масштабирование.

• По диафрагме: фиксированная и переменная диафрагма.

• По интерфейсу: интерфейс C, интерфейс CS, интерфейс F и т. д.

•Разделено на несколько частей: объектив с фиксированным увеличением, объектив с постоянным зумом.

•Очень важные линзы, обычно используемые в индустрии машинного зрения, в основном включают линзы FA, телецентрические линзы, промышленные микроскопы и т. д.

Основные моменты, которые необходимо учитывать при выборелинза машинного зрения:

1. Поле зрения, оптическое увеличение и желаемое рабочее расстояние: при выборе объектива мы выбираем объектив с немного большим полем зрения, чем измеряемый объект, чтобы облегчить контроль движения.

2. Требования к глубине резкости. Для проектов, требующих глубины резкости, используйте как можно большую диафрагму; при выборе объектива с увеличением выбирайте объектив с малым увеличением, насколько это позволяет проект. Если требования к проекту более строгие, я предпочитаю выбирать современный объектив с большой глубиной резкости.

3. Размер датчика и интерфейс камеры: например, объектив 2/3 дюйма поддерживает самую большую переднюю поверхность промышленной камеры - 2/3 дюйма, он не может поддерживать промышленные камеры размером более 1 дюйма.

4. Доступное пространство: Клиентам нереально изменить размеры оборудования, когда схема необязательна.


Время публикации: 15 ноября 2022 г.