Priemyselné kamery sú kľúčovými komponentmi systémov strojového videnia. Ich najdôležitejšou funkciou je prevádzať optické signály na usporiadané elektrické signály pre malé priemyselné kamery s vysokým rozlíšením.
V systémoch strojového videnia je šošovka priemyselnej kamery ekvivalentom ľudského oka a jej hlavnou funkciou je zaostriť cieľový optický obraz na fotocitlivý povrch obrazového snímača (priemyselnej kamery).
Všetky obrazové informácie spracované vizuálnym systémom je možné získať z objektívu priemyselnej kamery. Kvalitapriemyselný objektív fotoaparátupriamo ovplyvní celkový výkon vizuálneho systému.
Priemyselné objektívy fotoaparátov ako druh zobrazovacieho zariadenia zvyčajne tvoria kompletný systém na snímanie obrazu s napájaním, kamerou atď. Výber priemyselných objektívov fotoaparátov sa preto riadi celkovými systémovými požiadavkami. Vo všeobecnosti ich možno analyzovať a posudzovať z nasledujúcich hľadísk:
1.Vlnová dĺžka a objektív s transfokátorom alebo nie
Je relatívne jednoduché overiť, či priemyselný objektív kamery potrebuje objektív so zoomom alebo objektív s pevným zaostrením. Najprv je potrebné určiť, či je pracovná vlnová dĺžka priemyselného objektívu kamery zaostrená. Ak je počas procesu snímania potrebné zmeniť zväčšenie, mal by sa použiť objektív so zoomom, inak postačí objektív s pevným zaostrením.
Pokiaľ ide o pracovnú vlnovú dĺžkupriemyselné objektívy pre kameryNajbežnejšie je pásmo viditeľného svetla a existujú aj aplikácie v iných pásmach. Sú potrebné ďalšie filtračné opatrenia? Je svetlo monochromatické alebo polychromatické? Dá sa účinne zabrániť vplyvu rozptýleného svetla? Pred určením pracovnej vlnovej dĺžky šošovky je potrebné dôkladne zvážiť vyššie uvedené otázky.
Vyberte si objektívy pre priemyselné kamery
2.Prednosť sa dáva špeciálnym požiadavkám
V závislosti od konkrétnej aplikácie môžu existovať špeciálne požiadavky. Najprv je potrebné potvrdiť špeciálne požiadavky, napríklad či existuje meracia funkcia, či je potrebný telecentrický objektív, či je ohnisková hĺbka obrazu veľmi veľká atď. Hĺbka ostrosti sa často neberie vážne, ale každý systém spracovania obrazu ju musí brať do úvahy.
3.Pracovná vzdialenosť a ohnisková vzdialenosť
Pracovná vzdialenosť a ohnisková vzdialenosť sa zvyčajne posudzujú spoločne. Všeobecnou myšlienkou je najprv určiť rozlíšenie systému, potom pochopiť zväčšenie v kombinácii s veľkosťou pixelu CCD a následne pochopiť možnú vzdialenosť medzi objektom a obrazom v kombinácii s obmedzeniami priestorovej štruktúry, aby sa ďalej odhadla ohnisková vzdialenosť objektívu priemyselnej kamery.
Ohnisková vzdialenosť objektívu priemyselnej kamery preto súvisí s pracovnou vzdialenosťou objektívu priemyselnej kamery a rozlíšením kamery (ako aj s veľkosťou pixelov CCD).
Veci, ktoré treba zvážiť pri výbere objektívov pre priemyselné kamery
4.Veľkosť a kvalita obrazu
Veľkosť obrázkapriemyselný objektív fotoaparátuVybraný rozmer by mal byť kompatibilný s veľkosťou fotocitlivého povrchu priemyselnej kamery a mala by sa dodržiavať zásada „veľký pre malý“, to znamená, že fotocitlivý povrch kamery nesmie presiahnuť veľkosť obrazu indikovanú objektívom, inak nie je možné zaručiť kvalitu obrazu okrajového zorného poľa.
Požiadavky na kvalitu obrazu závisia najmä od MTF a skreslenia. V meracích aplikáciách by sa skresleniu mala venovať veľká pozornosť.
5.Clona a bajonet objektívu
Clona priemyselných objektívov fotoaparátov ovplyvňuje hlavne jas zobrazovanej plochy, ale v súčasnom strojovom videní je konečný jas obrazu určený mnohými faktormi, ako je clona, častice kamery, integračný čas, zdroj svetla atď. Preto je na dosiahnutie požadovaného jasu obrazu potrebných viacero krokov nastavenia.
Bajonet objektívu priemyselnej kamery sa vzťahuje na montážne rozhranie medzi objektívom a kamerou a tieto dva prvky musia byť zhodné. Ak sa nezhodujú, mala by sa zvážiť výmena.
Faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere objektívov pre priemyselné kamery
6.Náklady a technologická vyspelosť
Ak po komplexnom zvážení vyššie uvedených faktorov existuje viacero riešení, ktoré spĺňajú požiadavky, môžete zvážiť komplexné náklady a technickú vyspelosť a uprednostniť ich.
PS: Príklad výberu objektívu
Nižšie uvádzame príklad, ako vybrať objektív pre priemyselnú kameru. Napríklad systém strojového videnia na detekciu mincí musí byť vybavený...priemyselný objektív fotoaparátuZnáme obmedzenia sú: CCD priemyselnej kamery je 2/3 palca, veľkosť pixelu je 4,65 μm, montáž C, pracovná vzdialenosť je väčšia ako 200 mm, rozlíšenie systému je 0,05 mm a zdroj svetla je biely LED zdroj svetla.
Základná analýza pre výber šošoviek je nasledovná:
(1) Šošovka použitá s bielym LED svetelným zdrojom by mala byť v rozsahu viditeľného svetla, bez potreby zoomu a je možné zvoliť šošovku s pevným zaostrením.
(2) Pre priemyselnú kontrolu je potrebná meracia funkcia, takže vybraný objektív musí mať nízke skreslenie.
(3) Pracovná vzdialenosť a ohnisková vzdialenosť:
Zväčšenie obrazu: M=4,65/(0,05 x 1000)=0,093
Ohnisková vzdialenosť: F = L * M / (M + 1) = 200 * 0,093 / 1,093 = 17 mm
Ak je požadovaná vzdialenosť objektívu väčšia ako 200 mm, ohnisková vzdialenosť zvoleného objektívu by mala byť väčšia ako 17 mm.
(4) Veľkosť obrazu vybraného objektívu by nemala byť menšia ako formát CCD, teda aspoň 2/3 palca.
(5) Aby bolo možné použiť bajonet objektívu s priemyselnými kamerami, musí byť bajonet typu C. V súčasnosti nie je kladená žiadna požiadavka na clonu.
Analýzou a výpočtom vyššie uvedených faktorov môžeme získať predbežný „náčrt“ objektívov pre priemyselné kamery: ohnisková vzdialenosť väčšia ako 17 mm, pevné zaostrenie, rozsah viditeľného svetla, bajonet C-mount, kompatibilita s veľkosťou pixelu CCD aspoň 2/3 palca a malé skreslenie obrazu. Na základe týchto požiadaviek je možné vykonať ďalší výber. Ak tieto požiadavky spĺňa viacero objektívov, odporúča sa ich ďalšiu optimalizáciu a výber najlepšieho objektívu.
Záverečné myšlienky：
Spoločnosť ChuangAn vykonala predbežný návrh a výrobupriemyselné šošovky, ktoré sa používajú vo všetkých aspektoch priemyselných aplikácií. Ak máte záujem alebo potrebujete priemyselné šošovky, kontaktujte nás čo najskôr.
Čas uverejnenia: 21. januára 2025
