System wizyjny maszyn jest również nazywany przemysłowym systemem wizyjnym. Jego zasada brzmi: zobrazować wykrywany produkt lub obszar, a następnie przetworzyć go za pomocą specjalnego oprogramowania do przetwarzania obrazu zgodnie z informacjami o obrazie. Zgodnie z wynikiem przetwarzania, oprogramowanie może automatycznie określić pozycję, rozmiar i wygląd produktu&# 39, a także ocenić, czy jest on kwalifikowany, czy nie, zgodnie z ustalonymi przez człowieka standardami, i przesłać informacje o ocenie do agencji wykonawczej .
System kontroli wizyjnej wykorzystuje kamerę CCD do konwersji wykrytego celu na sygnał obrazu, który jest przesyłany do dedykowanego systemu przetwarzania obrazu. Zgodnie z rozkładem pikseli, jasnością, kolorem i innymi informacjami, jest on przetwarzany na sygnał cyfrowy. System przetwarzania obrazu wykonuje różne operacje na tych sygnałach. Aby wyodrębnić cechy celu, takie jak powierzchnia, ilość, pozycja, długość i wyprowadzić wynik zgodnie z ustawioną tolerancją i innymi warunkami, w tym rozmiar, kąt, liczba, wynik pozytywny / negatywny, tak / nie itp., zrealizować funkcję automatycznej identyfikacji.
Z funkcjonalnego punktu widzenia system wizyjny maszyny ma głównie trzy rodzaje funkcji: jedną z nich jest funkcja pozycjonowania, która może automatycznie określać, gdzie znajduje się obiekt i produkt będący przedmiotem zainteresowania, oraz wysyłać informacje o pozycji za pośrednictwem określonego protokołu komunikacyjnego. Funkcja ta jest wykorzystywana głównie do automatycznego montażu i produkcji, takich jak montaż automatyczny, spawanie automatyczne, pakowanie automatyczne, napełnianie automatyczne, natrysk automatyczny oraz wiele siłowników automatycznych (manipulatory, pistolety spawalnicze, dysze itp.); drugą funkcją jest pomiar, to znaczy wygląd produktu może być mierzony automatycznie, taki jak pomiar konturu, apertury, wysokości, powierzchni itp .; trzecia to funkcja wykrywania defektów, która jest najczęściej wykorzystywaną funkcją systemu wizyjnego. Potrafi wykryć istotne informacje na powierzchni produktu, takie jak: opakowanie jest poprawne, czy opakowanie jest poprawne, nadruk, czy są błędy, rysy lub cząsteczki na powierzchni, uszkodzenia, plamy oleju, kurz, części plastikowe z perforacją, złe wtrysk deszczu i mgły itp.
W porównaniu z ręcznymi lub tradycyjnymi metodami mechanicznymi, systemy wizyjne maszyn mają szereg zalet, takich jak duża prędkość, wysoka precyzja i wysoka dokładność. Wraz z rozwojem modernizacji przemysłu, wizja maszynowa była szeroko stosowana w różnych dziedzinach, aby zapewnić przedsiębiorstwom i użytkownikom lepszą jakość produktów i doskonałe rozwiązania.
Szczegółowe wyjaśnienie profesjonalnych terminów przemysłowych soczewek wizyjnych
W systemie widzenia maszynowego soczewka jest odpowiednikiem ludzkiego oka, a jej główną funkcją jest ogniskowanie optycznego obrazu celu na światłoczułym obszarze sensora obrazu (kamery). Wszystkie informacje o obrazie przetwarzane przez system wizyjny są pozyskiwane przez soczewkę, a jakość soczewki bezpośrednio wpływa na ogólną wydajność systemu wizyjnego. Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie powiązanych terminów zawodowych związanych z przemysłowymi soczewkami widzenia maszynowego.
1. Zniekształcenie
Można go podzielić na dystorsję poduszkowatą i beczkowatą, jak pokazano poniżej:
2. Zniekształcenia telewizyjne:
Wartość obliczona jako procent rzeczywistej długości boku zniekształconego kształtu i idealnego kształtu.
3. Powiększenie optyczne
4. Zoom monitora
Metoda obliczeniowa:
Przykład: VS-MS1 ＋ kamera CCD 1/2 ”z obiektywem 10x, obrazowanie na monitorze 14”
Obiekt 0,1 mm to obraz 44,45 mm na monitorze
※ Czasami, w zależności od statusu skanowania monitora TV, powyższe proste obliczenia będą miały pewne zmiany.
5. Rozdzielczość
Pokazuje odstęp między 2 punktami, które można zobaczyć, 0,61x użyta długość fali (λ) / NA=rozdzielczość (μ)
Powyższa metoda obliczeniowa może teoretycznie obliczyć rozdzielczość, ale nie obejmuje zniekształceń.
※ Używana długość fali wynosi 550nm
6. rozdzielczość
Liczba czarnych i białych linii jest widoczna na środku 1mm. Jednostka (lp) / mm.
7. MTF (funkcja przenoszenia modulacji)
Częstotliwość przestrzenna i kontrast używane do odtwarzania zmian odcienia na powierzchni obiektu podczas obrazowania.
8. Odległość robocza
Odległość od tubusu obiektywu do obiektu
9.O / I (obiekt do termowizora)
Odległość między obiektem a obrazem to długość między obiektem a obrazem.
10. Koło obrazowe
Rozmiar obrazu φ, musisz wprowadzić rozmiar czujnika aparatu.
11. Mocowanie kamery
C-mount: 1" średnica x 32 TPI: FB: 17,526 mm
Mocowanie CS: 1" średnica x 32 TPI: FB: 12,526 mm
Mocowanie F: FB: 46,5 mm
Mocowanie M72: Producenci FB są różni
12. Pole widzenia (FOV)
Pole widzenia odnosi się do zakresu z boku obiektu widzianego po użyciu aparatu
Długość podłużna efektywnego obszaru kamery (V) / powiększenie optyczne (M)=pole widzenia (V)
Długość boczna efektywnego obszaru aparatu (H) / powiększenie optyczne (M)=pole widzenia (H)
＊ Pole widzenia w danych technicznych odnosi się do wartości wyliczonej z ogólnych wartości źródła światła i obszaru roboczego.
Pionowa długość efektywnego obszaru aparatu (V) lub (H)=rozmiar jednego piksela aparatu × liczba efektywnych pikseli (V) lub (H)
Liczyć.
13. Głębia ostrości
Głębia ostrości odnosi się do odległości obiektu po wykonaniu zdjęcia. Podobnie zasięg po stronie aparatu nazywany jest głębią ostrości. Wartość określonej głębi ostrości jest nieco inna.
14. Ogniskowa (f)
f (ogniskowa) Odległość od tylnego punktu głównego (H2) układu optycznego do płaszczyzny ogniskowej.
15. FNO
Gdy obiektyw jest od nieskończoności, jasność przedstawia wartość, im mniejsza wartość, tym jaśniejszy. FNO=ogniskowa / apertura padająca lub efektywna przysłona=f / D
16. Skuteczność F.
Jasność obiektywu przy ograniczonej odległości.
Efektywne F = (1 + powiększenie optyczne) x F #
Efektywne F=powiększenie optyczne / 2NA
17. NA (apertura numeryczna)
NA po stronie obiektu=sin uxn
NA' po stronie obrazowania=sin u' xn'
Jak pokazano na poniższym rysunku, kąt oświetlenia u, współczynnik załamania światła po stronie obiektu n, współczynnik załamania światła po stronie obrazowania' n'
NA=NA' powiększenie x
18. Jasność krawędzi
Względne natężenie oświetlenia odnosi się do procentu natężenia oświetlenia centralnego w stosunku do natężenia oświetlenia peryferyjnego.
19. Obiektyw telecentryczny
Soczewka, w której główny promień jest równoległy do źródła światła soczewki. Istnieje telecentryczność po stronie obiektu, telecentryczność po stronie obrazowania i telecentryczność po obu stronach.
20. telecentryczny
Telecentryczność odnosi się do błędu powiększenia obiektu. Im mniejszy błąd powiększenia, tym wyższa telecentryczność. Telecentryczność ma wiele różnych zastosowań. Ważne jest, aby zrozumieć telecentryczność przed użyciem obiektywu. Główny promień soczewki telecentrycznej jest równoległy do osi optycznej soczewki. Jeśli telecentryczność nie jest dobra, efekt soczewki telecentrycznej nie jest dobry; telecentryczność można po prostu potwierdzić na poniższym rysunku.
21. Głębia ostrości (DOF)
Głębię ostrości można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Głębia ostrości=2 x dopuszczalne COC x efektywne F / powiększenie optyczne²=dopuszczalna wartość błędu / (NA x powiększenie optyczne)
(Przy użyciu dopuszczalnego COC 0,04 mm)
22. Miska wentylacyjna i rozdzielczość
Airy Disk odnosi się do faktu, że koncentryczny okrąg powstaje w rzeczywistości, gdy światło jest skoncentrowane przez soczewkę bez zniekształceń. Ten koncentryczny okrąg nazywa się Airy Disk. Promień r Dysku Powietrznego można obliczyć za pomocą następującego wzoru. Ta wartość jest nazywana rozdzielczością. r=0,61λ / NA Promień dysku Airy'ego zmienia się wraz z długością fali. Im dłuższa długość fali, tym trudniej jest skoncentrować światło w jednym punkcie. Przykład: długość fali soczewki NA0.07 550nm r=0,61 * 0,55 / 0,07=4,8μ
23. MTF i rozdzielczość
MTF (funkcja przenoszenia modulacji) odnosi się do zmiany gęstości na powierzchni przedmiotu, a także odwzorowywana jest strona obrazowania. Wskazuje wydajność obrazowania obiektywu, stopień kontrastu obrazu i odtwarzanego obiektu. Aby przetestować wydajność porównania, stosuje się czarno-biały test interwałowy z określoną częstotliwością przestrzenną. Częstotliwość przestrzenna odnosi się do stopnia zmiany gęstości w odległości 1 mm.
Jak pokazano na rysunku 1, czarno-biała fala matrycy, kontrast czerni i bieli wynosi 100%. Po sfotografowaniu tego obiektu przez obiektyw ocenia się ilościowo zmianę kontrastu obrazu. Zasadniczo niezależnie od obiektywu nastąpi spadek kontrastu. Ostateczny kontrast zostaje zredukowany do 0%. Nie mogę rozróżnić kolorów.
Rysunki 2 i 3 pokazują zmiany częstotliwości przestrzennej między stroną obiektu a stroną obrazowania. Oś pozioma przedstawia częstotliwość przestrzenną, a oś pionowa jasność. Kontrast między stroną obiektu a stroną obrazowania jest obliczany przez A i B. MTF jest obliczana ze stosunku A i B.
Związek między rozdzielczością a MTF: rozdzielczość odnosi się do odstępu czasu między sposobem rozdzielenia i rozpoznania dwóch punktów. Generalnie jakość obiektywu można ocenić na podstawie wartości rozdzielczości, ale faktyczna MTF ma świetny związek z rozdzielczością. Rysunek 4 przedstawia krzywe MTF dwóch różnych soczewek. Obiektyw a ma niską rozdzielczość, ale wysoki kontrast. Obiektyw b ma niski kontrast, ale wysoką rozdzielczość.
Wprowadzenie do interfejsu soczewki optycznej
Soczewka optyczna jest nieodzowną częścią systemu widzenia maszynowego. W zależności od ogniskowej można go podzielić na obiektyw o krótkiej ogniskowej, obiektyw o średniej ogniskowej i teleobiektyw; ze względu na pole widzenia można go podzielić na obiektyw szerokokątny, standardowy i teleobiektyw; zgodnie ze strukturą można go podzielić na stałą aperturę. Obiektyw ogniskowy, obiektyw o stałej ogniskowej z manualną przysłoną, obiektyw o stałej ogniskowej z automatyczną przysłoną, obiektyw z manualnym zoomem, obiektyw z automatycznym zoomem, elektrycznie zmienny obiektyw z automatyczną przysłoną, elektrycznie zmienny obiektyw (przysłona, ogniskowa, ostrość są zmienne) itp. typ interfejsu, można go podzielić na obiektyw typu C, obiektyw typu CS, obiektyw typu U i obiektyw specjalny.
1. Soczewka typu C.
Ogniskowa kołnierza obiektywu typu C to odległość między kołnierzem montażowym a punktem zbieżności światła równoległego padającego na obiektyw. Ogniskowa kołnierza wynosi 17,526 mm lub 0,690 cala. Żebro montażowe ma: 1 cal średnicy, 32 gwinty. Cal. Obiektyw może być używany z czujnikami liniowymi o długości 0,512 cala (13 mm) lub mniejszej. Jednak ze względu na zniekształcenia geometryczne i charakterystykę kąta rynkowego konieczne jest ustalenie, czy soczewki o krótkim ogniskowej są odpowiednie. Na przykład obiektyw o ogniskowej 12,6 mm nie powinien używać liniowej matrycy dłuższej niż 6,5 mm. Jeśli rozmiar ogniskowej kołnierza jest używany do określenia odległości od soczewki do matrycy, adapter soczewki należy zwiększyć, gdy powiększenie obiektu jest mniejsze niż 20 razy. Pierścień adaptera jest dodawany za obiektywem, aby zwiększyć odległość od obiektywu do obrazu, przy założeniu, że zakres ostrości większości obiektywów wynosi 5-10%. Odległość przedłużenia obiektywu to ogniskowa / powiększenie od strony obiektu. Za pomocą pierścienia adaptera 5 mm obiektyw z mocowaniem typu C można podłączyć do aparatu z mocowaniem CS.
2. Obiektyw typu CS
Obiektyw CS można podłączyć bezpośrednio do kamery za pomocą portu CS, ale obiektywu z mocowaniem CS nie można używać z kamerą z mocowaniem C.
3. Soczewka w kształcie litery U.
Obiektyw typu U to obiektyw o zmiennej ogniskowej z kołnierzem o ogniskowej 47,526 mm lub 1,7913 cala i żebrem montażowym M42 × 1. Zaprojektowany głównie do zastosowań fotograficznych 35 mm, może być używany do dowolnej matrycy o długości mniejszej niż 1,25 cala (38,1 mm).
W dziedzinie cyfrowego przetwarzania obrazu dostępny jest zestaw standardowych luster z dwoma specyfikacjami interfejsów (mocowanie C i mocowanie CS)
Montaż głowy. Dało to cztery kombinacje, jak pokazano na poniższym rysunku. Jeden z nich nie pasuje: obiektyw z mocowaniem CS nie może być używany z kamerą z mocowaniem C.
jeśli masz jakieś wymagania, zapraszamy do kliknięcia poniższego linku:
