В системах промышленного машинного зрения объектив промышленной камеры эквивалентен человеческому глазу, и его основная функция заключается в фокусировке оптического изображения цели на светочувствительной поверхности массива датчика изображения (камеры). Вся информация об изображении, обрабатываемая зрительной системой, поступает через линзу, и качество линзы напрямую влияет на общую производительность зрительной системы. Вот 23 важных технических термина, связанных с промышленными линзами машинного зрения.

1, искажение

Можно разделить на подушкообразную и бочкообразную дисторсию, как показано ниже:

2. Телевизионные искажения:

Значение, рассчитанное в процентах от фактической длины стороны искаженной формы и идеальной формы.

3. Оптическое увеличение

4, масштабирование монитора

5. Резолюция MTF

Он показывает интервал между двумя видимыми точками, равный 0,61x используемой длины волны (λ)/ NA = разрешение (μ)

Приведенный выше метод расчета теоретически позволяет рассчитать разрешение, но не включает искажения.

※Используемая длина волны составляет 550 нм.

6. Разрешение

Количество черных и белых линий можно увидеть в середине 1 мм. Единица измерения (лп)/мм.

7. MTF (функция передачи модуляции)

Пространственная частота и контраст, используемые для воспроизведения изменений оттенка 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 изображения

Размер изображения φ, вам необходимо ввести размер сенсора камеры.

11. Тип крепления камеры

Объектив C-mount : диаметр 1 дюйм x 32 TPI: FB: 17,526 мм

Объектив с креплением CS : диаметр 1 дюйм x 32 TPI: FB: 12,526 мм

F-байонет: FB: 46,5 мм

M72-Mount: производители FB разные

12. Поле зрения (FOV)

Поле зрения относится к диапазону стороны объекта, видимого после использования камеры.

Продольная длина эффективной площади камеры (V) / оптическое увеличение (M) = поле зрения (V)

Боковая длина эффективной площади камеры (H) / оптическое увеличение (M) = поле зрения (H)

＊Поле зрения в технических данных относится к значению, рассчитанному на основе общего значения источника света и эффективной площади.

Вертикальная длина эффективной области камеры (V) или (H) = размер одного пикселя камеры × количество эффективных пикселей (V) или (H).

13, глубина обзора

Глубина резкости относится к расстоянию до объекта после получения изображения. Точно так же диапазон со стороны камеры называется глубиной фокусировки. Значение удельной глубины резкости немного отличается.

14, фокусное расстояние (f)

Расстояние от задней главной точки (H2) оптической системы f (фокусное расстояние) до фокальной поверхности.

15, Ф/НЕТ

Когда объектив находится с бесконечного расстояния, яркость представляет собой значение, которое меньше и ярче. FNO - фокусное расстояние / входящая апертура или 効 калибр - f/D

16, эффективная F

Яркость объектива на ограниченном расстоянии.

Эффект F с (оптическое умножение на 1 с) x F с

Эффект F - Оптическое умножение / 2NA

17, NA (числовая апертура)

NA на стороне объекта sin uxn

Na' на стороне изображения s sin u'x n'

На изображении ниже показан угол входа u, показатель преломления n на стороне объекта, показатель преломления n на стороне изображения

NA - NA' x Увеличение

18, крайняя яркость

Относительная освещенность относится к процентному соотношению центрального и периферийного света.

19, дальносердцевая линза

Линза, в которой основной свет параллелен источнику света линзы. Есть дальнее сердце на стороне объекта, дальнее сердце на стороне изображения, дальнее сердце на обеих сторонах и так далее.

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 от использования телецентрической линзы будет плохим; Телецентричность можно просто подтвердить с помощью следующего рисунка.

21. Глубина резкости (ГРИП)

Глубину резкости можно рассчитать по следующей формуле:

Глубина резкости = 2 x допустимый COC x эффективная F / оптическое увеличение 2 = допустимое значение ошибки / (NA x оптическое увеличение)

(с использованием допустимого COC 0,04 мм)

22. Вентиляционная пластина и разрешение

Диск Эйри относится к тому факту, что концентрический круг фактически формируется, когда свет без искажений концентрируется через линзу. Этот концентрический круг называется диском Эйри. Радиус r диска Эйри можно рассчитать по следующей расчетной формуле. Это значение называется разрешением. r= 0,61λ/NA Радиус диска Эйри изменяется с длиной волны. Чем больше длина волны, тем труднее свету сконцентрироваться в одной точке. Пример: длина волны линзы NA0,07 550 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, а также воспроизводится сторона изображения. Указывает на характеристики изображения объектива, степень контраста отображаемого 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 матричная волна, контрастность черного и белого составляет 100%. После того, как этот объект сфотографирован объективом, количественно оценивается изменение контраста изображения. В принципе, независимо от того, какой объектив, будет снижение контраста. Конечная контрастность снижена до 0%. , Не различает цвета

На рис. 2 и 3 показано изменение количества пространственных периволновых волн со стороны объекта и со стороны изображения. Горизонтальная ось представляет количество волн в пространстве за неделю, а вертикальная ось представляет яркость. Контраст между стороной объекта и стороной изображения рассчитывается по A и B. MTF рассчитывается по отношениям A и B.

Взаимосвязь между разрешением и MTF: Разрешение относится к тому, как две точки отделены друг от друга. Вообще по величине разрешения можно судить хороший объектив или плохой, но на самом деле ЧКХ и разрешение имеют большую взаимосвязь. На рис. 4 показана кривая ЧКХ двух разных объективов. Объектив а имеет низкое разрешение, но высокую контрастность. Объектив б имеет низкий контраст, но высокое разрешение.