Kako izbrati leče za strojni vid

Vrste odindustrijske lečemount

Obstajajo predvsem štiri vrste vmesnikov, in sicer F-mount, C-mount, CS-mount in M12 mount. Nastavek F je vmesnik za splošno uporabo in je na splošno primeren za objektive z goriščno razdaljo, daljšo od 25 mm. Kadar je goriščna razdalja leče objektiva manjša od približno 25 mm, se zaradi majhnosti leče objektiva uporablja nastavek C ali CS, nekateri pa uporabljajo vmesnik M12.

Razlika med nosilcem C in nosilcem CS

Razlika med vmesnikoma C in CS je v tem, da je razdalja od kontaktne površine leče in kamere do goriščne ravnine leče (položaj, kjer naj bi bil fotoelektrični senzor CCD kamere) različna. Razdalja za vmesnik C-mount je 17,53 mm.

Objektivu z nastavkom CS je mogoče dodati 5 mm adapterski obroč C/CS, tako da ga je mogoče uporabljati s fotoaparati tipa C.

objektiv-strojnega vida-01

Razlika med nosilcem C in nosilcem CS

Osnovni parametri industrijskih leč

Vidno polje (FOV):

FOV se nanaša na vidno območje opazovanega predmeta, to je del predmeta, ki ga zajame senzor kamere. (Razpon vidnega polja je nekaj, kar je treba razumeti pri izbiri)

objektiv-strojnega vida-02

Vidno polje

Delovna razdalja (WD):

Nanaša se na razdaljo od sprednjega dela leče do preizkušanega predmeta. To je površinska razdalja za jasno sliko.

Resolucija:

Najmanjša razločljiva velikost značilnosti pregledanega predmeta, ki jo lahko izmeri slikovni sistem. V večini primerov manjše kot je vidno polje, boljša je ločljivost.

Globina pogleda (DOF):

Sposobnost leče, da ohrani želeno ločljivost, ko so predmeti bližje ali dlje od najboljšega fokusa.

objektiv-strojnega vida-03

Globina pogleda

Drugi parametri zaindustrijske leče

Velikost fotoobčutljivega čipa:

Velikost efektivne površine senzorskega čipa kamere se na splošno nanaša na vodoravno velikost. Ta parameter je zelo pomemben za določitev pravilne skale leče za pridobitev želenega vidnega polja. Primarno razmerje povečave leče (PMAG) je opredeljeno z razmerjem med velikostjo senzorskega čipa in vidnim poljem. Čeprav osnovni parametri vključujejo velikost in vidno polje fotoobčutljivega čipa, PMAG ni osnovni parameter.

objektiv-strojnega vida-04

Velikost fotoobčutljivega čipa

Goriščna razdalja (f):

»Goriščna razdalja je merilo koncentracije ali divergence svetlobe v optičnem sistemu, ki se nanaša na razdaljo od optičnega središča leče do žarišča zbiranja svetlobe. Je tudi razdalja od središča leče do slikovne ravnine, kot je film ali CCD v fotoaparatu. f={delovna razdalja/vidno polje dolga stran (ali kratka stran)}XCCD dolga stran (ali kratka stran)

Vpliv goriščne razdalje: manjša kot je goriščna razdalja, večja je globinska ostrina; manjša kot je goriščna razdalja, večje je popačenje; manjša kot je goriščna razdalja, resnejši je pojav vinjetiranja, ki zmanjša osvetlitev na robu aberacije.

Resolucija:

Označuje najmanjšo razdaljo med 2 točkama, ki ju je mogoče videti s kompletom leč objektiva

0,61x uporabljena valovna dolžina (λ) / NA = ločljivost (μ)

Zgornja metoda izračuna lahko teoretično izračuna ločljivost, vendar ne vključuje popačenja.

※Uporabljena valovna dolžina je 550nm

Opredelitev:

Število črno-belih črt je vidno na sredini 1 mm. Enota (lp)/mm.

MTF(Funkcija prenosa modulacije)

objektiv-strojnega vida-05

MTF

Popačenje:

Eden od indikatorjev za merjenje učinkovitosti objektiva je aberacija. Nanaša se na ravno črto zunaj glavne osi v ravnini predmeta, ki postane krivulja, potem ko jo posname optični sistem. Napaka pri slikanju tega optičnega sistema se imenuje popačenje. Aberacije zaradi popačenja vplivajo le na geometrijo slike, ne pa na ostrino slike.

Zaslonka in F-število:

Lentikularni list je naprava, ki se uporablja za nadzor količine svetlobe, ki prehaja skozi lečo, običajno znotraj leče. Za izražanje velikosti zaslonke uporabljamo vrednost F, na primer f1,4, F2,0, F2,8 itd.

objektiv-strojnega vida-06

Zaslonka in F-število

Optična povečava:

Formula, uporabljena za izračun glavnega skalirnega razmerja, je naslednja: PMAG = velikost senzorja (mm) / vidno polje (mm)

Povečava zaslona

Povečava zaslona se pogosto uporablja v mikroskopiji. Povečava zaslona merjenega predmeta je odvisna od treh dejavnikov: optične povečave leče, velikosti senzorskega čipa industrijske kamere (velikosti ciljne površine) in velikosti zaslona.

Povečava zaslona = optična povečava leče × velikost zaslona × 25,4 / največja velikost diagonale

Glavne kategorije industrijskih leč

Razvrstitev

•Po goriščni razdalji: prime in zoom

•Po zaslonki: fiksna zaslonka in spremenljiva zaslonka

•Po vmesniku: vmesnik C, vmesnik CS, vmesnik F itd.

•Deljeno z večkratniki: objektiv s fiksno povečavo, objektiv z neprekinjenim zoomom

• Zelo pomembne leče, ki se običajno uporabljajo v industriji strojnega vida, vključujejo predvsem leče FA, telecentrične leče in industrijske mikroskope itd.

Glavne točke, ki jih je treba upoštevati pri izbiri aleča strojnega vida:

1. Vidno polje, optična povečava in želena delovna razdalja: Pri izbiri objektiva bomo izbrali objektiv z nekoliko večjim vidnim poljem od predmeta, ki ga merimo, zaradi lažje kontrole gibanja.

2. Zahteve glede globinske ostrine: Za projekte, ki zahtevajo globinsko ostrino, uporabite čim manjšo zaslonko; pri izbiri leče s povečavo izberite lečo z majhno povečavo, kolikor to dovoljuje projekt. Če so projektne zahteve zahtevnejše, se nagibam k izbiri vrhunskega objektiva z visoko globinsko ostrino.

3. Velikost senzorja in vmesnik kamere: Na primer, objektiv 2/3″ podpira največjo nagnjeno površino industrijske kamere 2/3″, ne more podpirati industrijskih kamer, večjih od 1 palca.

4. Razpoložljivi prostor: Nerealno je, da stranke spremenijo velikost opreme, če je shema izbirna.


Čas objave: 15. nov. 2022