Nei sistemi di visione artificiale industriale, l'obiettivo della fotocamera industriale è equivalente all'occhio umano e la sua funzione principale è quella di mettere a fuoco l'immagine ottica del bersaglio sulla matrice di superficie sensibile alla luce del sensore di immagine (fotocamera). Tutte le informazioni sull'immagine elaborate dal sistema visivo sono ottenute attraverso l'obiettivo e la qualità dell'obiettivo influisce direttamente sulle prestazioni complessive del sistema visivo. Ecco 23 termini tecnici importanti relativi alle lenti industriali per la visione artificiale.
1, distorsione
Può essere suddiviso in distorsione a cuscino e distorsione a barilotto, come mostrato di seguito:
2. Distorsione TV:
Il valore calcolato come percentuale della lunghezza laterale effettiva della forma distorta e della forma ideale
3. Ingrandimento ottico
4, Monitorare lo zoom
5. Risoluzione MTF
Mostra l'intervallo tra i 2 punti visibili 0,61x la lunghezza d'onda utilizzata (λ)/NA=risoluzione (μ)
Il metodo di calcolo di cui sopra può teoricamente calcolare la risoluzione, ma non include la distorsione.
※La lunghezza d'onda di utilizzo è di 550 nm
6. Risoluzione
Il numero di linee bianche e nere può essere visto nel mezzo di 1 mm. Unità (lp)/mm.
7. MTF (funzione di trasferimento della modulazione)
La frequenza spaziale e il contrasto utilizzati per riprodurre i cambiamenti di tonalità sulla superficie dell'oggetto durante l'imaging.
8. Distanza di lavoro
La distanza dal barilotto dell'obiettivo all'oggetto
9. O/I (da oggetto a imager)
La distanza tra l'oggetto e l'immagine è la lunghezza tra l'oggetto e l'immagine.
10. Cerchio dell'immagine
Dimensione immagine φ, è necessario inserire la dimensione del sensore della fotocamera.
11. Tipo di montaggio della telecamera
Obiettivo con attacco C : diametro 1" x 32 TPI: FB: 17,526 mm
Obiettivo con attacco CS : diametro 1" x 32 TPI: FB: 12,526 mm
Attacco F: FB: 46,5 mm
M72-Mount: i produttori di FB sono diversi
12. Campo visivo (FOV)
Il campo visivo si riferisce all'intervallo del lato dell'oggetto visto dopo aver utilizzato la fotocamera
La lunghezza longitudinale dell'area effettiva della telecamera (V) / ingrandimento ottico (M) = campo visivo (V)
La lunghezza laterale dell'area effettiva della telecamera (H) / ingrandimento ottico (M) = campo visivo (H)
＊Il campo visivo sui dati tecnici si riferisce al valore calcolato dal valore generale della sorgente luminosa e dell'area effettiva.
La lunghezza verticale dell'area effettiva della telecamera (V) o (H) = la dimensione di un pixel della telecamera × il numero di pixel effettivi (V) o (H).
13, profondità di campo
La profondità di campo si riferisce alla distanza di un oggetto dopo l'imaging. Allo stesso modo, l'intervallo sul lato della fotocamera è chiamato profondità di messa a fuoco. Il valore della profondità di campo specifica è leggermente diverso.
14, lunghezza focale (f)
La distanza dal punto principale posteriore (H2) del sistema ottico f (lunghezza focale) alla superficie focale.
15、FA/NO
Quando l'obiettivo è da una distanza infinita, la luminosità rappresenta un valore più piccolo e più luminoso. FNO - lunghezza focale / apertura in entrata o calibro 効 - f/D
16, in vigore F
La luminosità dell'obiettivo a una distanza limitata.
Effetto F s (1 s moltiplicatore ottico) x F s
Effetto F - Moltiplicazione ottica / 2NA
17、NA（Apertura numerica）
Il NA sul lato dell'oggetto è sin uxn
Na 'sul lato dell'imaging s sin u'x n'
L'immagine sotto mostra l'angolo di entrata u, l'indice di rifrazione n sul lato dell'oggetto, l'indice di rifrazione 'n' sul lato dell'immagine
NA - NA' x Ingrandimento
18, luminosità del bordo
La luminosità relativa si riferisce alla percentuale di luce centrale e periferica.
19, lente del cuore lontano
Una lente in cui la luce principale è parallela alla sorgente luminosa della lente. C'è il cuore lontano sul lato dell'oggetto, il cuore lontano sul lato dell'immagine, il cuore lontano su entrambi i lati e così via.
20. Telecentrico
La telecentricità si riferisce all'errore di ingrandimento dell'oggetto. Minore è l'errore di ingrandimento, maggiore è la telecentricità.
La telecentricità ha una varietà di usi diversi. È importante comprendere la telecentricità prima di utilizzare l'obiettivo. Il raggio principale della lente telecentrica è parallelo all'asse ottico della lente,
Se la telecentricità non è buona, l'effetto dell'uso dell'obiettivo telecentrico non è buono; La telecentricità può essere semplicemente confermata con la figura seguente.
21. Profondità di campo (DOF)
La profondità di campo può essere calcolata utilizzando la seguente formula:
Profondità di campo = 2 x COC consentito x F effettivo / ingrandimento ottico 2 = valore di errore consentito / (NA x ingrandimento ottico)
(Utilizzando COC consentito da 0,04 mm)
22. Piastra di ventilazione e risoluzione
Airy Disk si riferisce al fatto che un cerchio concentrico si forma effettivamente quando la luce viene concentrata attraverso una lente senza distorsioni. Questo cerchio concentrico si chiama Airy Disk. Il raggio r di Airy Disk può essere calcolato con la seguente formula di calcolo. Questo valore è chiamato risoluzione. r= 0.61λ/NA Il raggio del disco di Airy cambia con la lunghezza d'onda. Più lunga è la lunghezza d'onda, più difficile è per la luce concentrarsi su un punto. Esempio: NA0.07 lunghezza d'onda lente 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23, MTF e delibera
MTF (Modulation Transfer Function) si riferisce al cambiamento di densità sulla superficie di un oggetto e viene riprodotto anche il lato dell'immagine. Indica le prestazioni di imaging dell'obiettivo, il grado di contrasto dell'imaging e la riproduzione dell'oggetto. Per testare le prestazioni di confronto, viene utilizzato un test a intervalli in bianco e nero con una frequenza spaziale specifica. La frequenza spaziale si riferisce al grado di variazione della densità a una distanza di 1 mm.
Come mostrato nella Figura 1, l'onda della matrice in bianco e nero, il contrasto in bianco e nero è del 100%. Dopo che questo oggetto è stato fotografato dall'obiettivo, viene quantificato il cambiamento nel contrasto dell'immagine. Fondamentalmente, indipendentemente dall'obiettivo, ci sarà una diminuzione del contrasto. Il contrasto finale è ridotto allo 0%. , Non riesco a distinguere i colori
Le figure 2 e 3 mostrano i cambiamenti nel numero di onde peri-onda spaziali sul lato dell'oggetto e sul lato dell'imaging. L'asse orizzontale rappresenta il numero di onde nello spazio per settimana e l'asse verticale rappresenta la luminosità. Il contrasto tra il lato dell'oggetto e il lato dell'immagine è calcolato da A e B. L'MTF è calcolato dai rapporti di A e B.
La relazione tra risoluzione e MTF: la risoluzione si riferisce a come 2 punti sono separati l'uno dall'altro. Generalmente dal valore della risoluzione si può giudicare se l'obiettivo è buono o cattivo, ma in realtà MTF e risoluzione hanno un ottimo rapporto. La Figura 4 mostra la curva MTF di due diversi obiettivi. L'obiettivo a ha una risoluzione bassa ma un contrasto elevato. L'obiettivo b ha un basso contrasto ma un'alta risoluzione.
