Систему машинного зрения также называют системой промышленного зрения. Его принцип заключается в следующем: создайте изображение воспринимаемого продукта или области, а затем обработайте его с помощью специального программного обеспечения для обработки изображений в соответствии с информацией об изображении. В соответствии с результатом обработки программное обеспечение может автоматически определять положение, размер и внешний вид продукта' и определять, соответствует ли он установленным человеческим стандартам стандартам или нет, и выводить информацию о своем решении в исполнительный орган. .
Система машинного зрения использует камеру CCD для преобразования обнаруженной цели в сигнал изображения, который отправляется в специальную систему обработки изображений. В зависимости от распределения пикселей, яркости, цвета и другой информации он преобразуется в цифровой сигнал. Система обработки изображений выполняет различные операции с этими сигналами. Для извлечения характеристик цели, таких как площадь, количество, положение, длина, и вывода результата в соответствии с заданным допуском и другими условиями, включая размер, угол, количество, годен / не годен, да / нет и т. Д., Чтобы реализовать функцию автоматической идентификации.
С функциональной точки зрения система машинного зрения в основном имеет три типа функций: одна - функция позиционирования, которая может автоматически определять, где находятся интересующий объект и продукт, и выводить информацию о местоположении через определенный протокол связи. Эта функция в основном используется для автоматической сборки и производства, такой как автоматическая сборка, автоматическая сварка, автоматическая упаковка, автоматическое наполнение, автоматическое распыление и несколько автоматических приводов (манипуляторы, сварочные пистолеты, сопла и т. Д.); вторая функция - измерение, то есть внешний вид продукта может быть автоматически измерен, например, измерение контура, апертуры, высоты, площади и т.д .; третья - это функция обнаружения дефектов, которая является наиболее часто используемой функцией системы технического зрения. Он может обнаружить соответствующую информацию на поверхности продукта, такую как: правильная упаковка, правильная упаковка, печать, наличие ошибок, царапин или частиц на поверхности, повреждения, масляные пятна, пыль, пластиковые детали с перфорацией, плохие впрыск дождя и тумана и т. д.
По сравнению с ручными или традиционными механическими методами, системы машинного зрения имеют ряд преимуществ, таких как высокая скорость, высокая точность и высокая точность. С развитием промышленной модернизации машинное зрение широко использовалось в различных областях, чтобы предоставить предприятиям и пользователям лучшее качество продукции и совершенные решения.
Подробное объяснение профессиональных терминов промышленных объективов машинного зрения
В системе машинного зрения объектив эквивалентен человеческому глазу, и его основная функция - фокусировать оптическое изображение цели на светочувствительной области датчика изображения (камеры). Вся информация об изображении, обрабатываемая системой технического зрения, поступает через объектив, а качество линзы напрямую влияет на общую производительность системы технического зрения. Ниже приводится подробное объяснение соответствующих профессиональных терминов, касающихся промышленных объективов для машинного зрения.
1. Искажение
Его можно разделить на подушкообразное искажение и бочкообразное искажение, как показано ниже:
2. ТВ искажения:
Значение рассчитывается как процент от фактической длины стороны искаженной формы и идеальной формы.
3. Оптическое увеличение
4. зум монитора
Метод расчета:
Пример: VS-MS1 ＋ 10-кратный объектив 1/2 "ПЗС-камера, отображение на 14-дюймовом мониторе.
Объект 0,1 мм - это изображение на мониторе размером 44,45 мм.
※ Иногда, в зависимости от состояния сканирования ТВ-монитора, приведенный выше простой расчет может иметь некоторые изменения.
5. Разрешение
Он показывает интервал между двумя точками, которые можно увидеть в 0,61 раза больше используемой длины волны (λ) / NA=разрешение (μ).
Вышеупомянутый метод расчета теоретически позволяет рассчитать разрешение, но не включает искажения.
※ Длина волны использования составляет 550 нм
6. разрешение
Количество черных и белых линий можно увидеть в середине 1 мм. Единица (lp) / мм.
7. MTF (функция передачи модуляции)
Пространственная частота и контраст, используемые для воспроизведения изменений оттенков на поверхности объекта во время визуализации.
8. Рабочее расстояние
Расстояние от оправы объектива до объекта
9.O / I (объект для тепловизора)
Расстояние между объектом и изображением - это длина между объектом и изображением.
10. Круг изображений
Размер изображения φ, необходимо ввести размер сенсора камеры.
11. Крепление камеры
C-крепление: 1" диаметр x 32 TPI: FB: 17,526 мм
CS-крепление: 1" диаметр x 32 TPI: FB: 12,526 мм
Крепление F: FB: 46,5 мм
M72-Mount: производители FB разные
12. Поле зрения (FOV)
Поле зрения - это расстояние до стороны объекта, видимого после использования камеры.
Продольная длина эффективной площади камеры (V) / оптическое увеличение (M)=поле зрения (V)
Поперечная длина эффективной площади камеры (H) / оптическое увеличение (M)=поле зрения (H)
＊ Поле зрения в технических характеристиках относится к значению, рассчитанному на основе общих значений источника света и эффективной площади.
Вертикальная длина эффективной площади камеры (V) или (H)=размер одного пикселя камеры × количество эффективных пикселей (V) или (H)
Вычислять.
13. Глубина резкости.
Глубина резкости - это расстояние до объекта после получения изображения. Точно так же диапазон на стороне камеры называется глубиной резкости. Значение конкретной глубины резкости немного отличается.
14. Фокусное расстояние (f)
f (Фокусное расстояние) Расстояние от задней главной точки (H2) оптической системы до фокальной плоскости.
15. FNO
Когда линза направлена из бесконечности, яркость представляет собой значение, чем меньше значение, тем ярче. FNO=фокусное расстояние / падающая диафрагма или эффективная диафрагма=f / D
16. Эффективность F
Яркость объектива на ограниченном расстоянии.
Эффективное F = (1 + оптическое увеличение) x F #
Эффективное F=оптическое увеличение / 2NA
17. NA (числовая апертура)
NA на стороне объекта=sin uxn
НА ГГ №39; на стороне изображения=sin u' xn'
Как показано на рисунке ниже, угол входа u, показатель преломления стороны объекта n, показатель преломления стороны изображения' n'
NA=NA' x увеличение
18. Яркость края
Относительная освещенность означает процентное соотношение центральной освещенности к периферийной освещенности.
19. Телецентрический объектив
Линза, в которой главный луч параллелен источнику света линзы. Есть телецентричность на стороне объекта, телецентричность на стороне изображения и телецентричность с обеих сторон.
20. телецентрический
Телецентричность относится к ошибке увеличения объекта. Чем меньше ошибка увеличения, тем выше телецентричность. Телецентричность имеет множество различных применений. Перед использованием объектива важно понять телецентричность. Главный луч телецентрической линзы параллелен оптической оси линзы. Если телецентричность плохая, эффект телецентрической линзы плохой; телецентричность может быть просто подтверждена следующей цифрой.
21. Глубина резкости (DOF)
Глубину резкости можно рассчитать по следующей формуле:
Глубина резкости=2 x Допустимая COC x эффективное F / оптическое увеличение²=допустимое значение ошибки / (NA x оптическое увеличение)
(При использовании допустимого COC 0,04 мм)
22. Поддон и разрешение
Airy Disk относится к тому факту, что концентрический круг фактически образуется, когда свет концентрируется через линзу без искажения. Этот концентрический круг называется диском Эйри. Радиус r диска Эйри можно рассчитать по следующей формуле. Это значение называется разрешением. r=0,61λ / NA Радиус диска Эйри изменяется с длиной волны. Чем длиннее длина волны, тем труднее свету сосредоточиться на одной точке. Пример: NA0.07 длина волны линзы 550 нм r=0,61 * 0,55 / 0,07=4,8 мкм
23.MTF и разрешение
MTF (функция передачи модуляции) относится к изменению плотности на поверхности объекта, и сторона изображения также воспроизводится. Показывает качество изображения объектива, степень контрастности изображения и воспроизводимого объекта. Для проверки производительности сравнения используется черно-белый интервальный тест с определенной пространственной частотой. Пространственная частота относится к степени изменения плотности на расстоянии 1 мм.
Как показано на Рисунке 1, черно-белая матрица волна, контраст черного и белого составляет 100%. После того, как этот объект сфотографирован объективом, количественно оценивается изменение контрастности изображения. В принципе, независимо от того, какой объектив, будет уменьшение контраста. Окончательная контрастность снижается до 0%. Не могу различить цвета.
На рисунках 2 и 3 показаны изменения пространственной частоты между стороной объекта и стороной изображения. По горизонтальной оси отложена пространственная частота, а по вертикальной оси - яркость. Контраст между стороной объекта и стороной изображения рассчитывается по A и B. MTF рассчитывается из отношения A и B.
Связь между разрешением и MTF: Разрешение относится к интервалу между разделением и распознаванием двух точек. Как правило, о качестве объектива можно судить по значению разрешения, но фактическое значение MTF сильно зависит от разрешения. На рис. 4 показаны кривые MTF двух разных линз. Объектив a имеет низкое разрешение, но высокую контрастность. Объектив b имеет низкий контраст, но высокое разрешение.
Введение в интерфейс оптических линз
Оптическая линза - незаменимая часть системы машинного зрения. По фокусному расстоянию его можно разделить на короткофокусный, среднефокусный и телеобъектив; по полю зрения их можно разделить на широкоугольные, стандартные и телеобъективы; По структуре его можно разделить на фиксированную диафрагму. Объектив с фокусировкой, объектив с фиксированным фокусным расстоянием с ручной диафрагмой, объектив с фиксированным фокусным расстоянием с автоматической диафрагмой, объектив с ручным масштабированием, объектив с автоматическим масштабированием, объектив с автоматическим увеличением ирисовой диафрагмы, электрический трехвариантный объектив (диафрагма, фокусное расстояние, фокусировка - переменные) и т. Д. Тип интерфейса, его можно разделить на объектив C-типа, объектив CS-типа, объектив U-типа и специальный объектив.
1. Объектив типа C
Фокусное расстояние фланца объектива C-типа - это расстояние между монтажным фланцем и точкой схождения падающего параллельного света линзы. Фокусное расстояние фланца составляет 17,526 мм или 0,690 дюйма. Установочное ребро: 1 дюйм в диаметре, 32 резьбы на дюйм. Объектив можно использовать с линейными датчиками длиной 0,512 дюйма (13 мм) или меньше. Однако из-за геометрического искажения и рыночных угловых характеристик необходимо определить, подходят ли короткофокусные линзы. Например, объектив с фокусным расстоянием 12,6 мм не должен использовать линейный массив длиннее 6,5 мм. Если размер фокусного расстояния фланца используется для определения расстояния от линзы до матрицы, адаптер объектива должен быть увеличен, когда увеличение объекта составляет менее 20 раз. Переходное кольцо добавлено за объективом для увеличения расстояния от объектива до изображения, при условии, что диапазон фокусировки большинства объективов составляет 5-10%. Расстояние удлинения объектива - это фокусное расстояние / увеличение со стороны объекта. С помощью переходного кольца 5 мм объектив с C-креплением можно подключить к камере с CS-креплением.
2. Объектив типа CS
Объектив CS можно напрямую подключить к камере через порт CS, но объектив с креплением CS нельзя использовать с камерой с креплением C.
3. U-образная линза
Объектив U-типа представляет собой объектив с переменным фокусным расстоянием с фокусным расстоянием фланца 47,526 мм или 1,7913 дюйма и монтажным выступом M42 × 1. Разработанный в основном для фотоаппаратов 35 мм, он может использоваться с любым массивом длиной менее 1,25 дюйма (38,1 мм).
В области цифровой обработки изображений существует набор стандартных зеркал с двумя спецификациями интерфейса (крепление C и крепление CS).
Головка в сборе. В результате получилось четыре комбинации, как показано на рисунке ниже. Один из них не подходит: объектив с байонетом CS нельзя использовать с камерой с байонетом C.
Если у вас есть какие-либо требования, пожалуйста, нажмите на следующую ссылку:
