Systém strojového vidění se také nazývá systém průmyslového vidění. Jeho princip je: zobrazte snímaný produkt nebo oblast a poté jej podle speciálních obrazových informací zpracovejte pomocí speciálního softwaru pro zpracování obrazu. Podle výsledku zpracování může software automaticky určit informace o poloze, velikosti a vzhledu produktu&# 39 a posoudit, zda je nebo není kvalifikovaný podle lidských přednastavených standardů, a odeslat informace o úsudku výkonné agentuře .
Systém kontroly strojového vidění používá CCD kameru k převodu detekovaného cíle na obrazový signál, který je odeslán do vyhrazeného systému pro zpracování obrazu. Podle rozdělení pixelů, jasu, barvy a dalších informací se převádí na digitální signál. Systém zpracování obrazu provádí s těmito signály různé operace. Chcete-li extrahovat charakteristiky cíle, jako je plocha, množství, poloha, délka a výstup výsledku podle přednastavené tolerance a dalších podmínek, včetně velikosti, úhlu, počtu, vyhovět / nevyhovět, ano / ne atd., Do realizovat funkci automatické identifikace.
Z funkčního hlediska má systém strojového vidění hlavně tři typy funkcí: jednou je funkce určování polohy, která může automaticky určit, kde jsou předmět a produkt, který je předmětem zájmu, a odesílat informace o poloze prostřednictvím určitého komunikačního protokolu. Tato funkce se většinou používá pro automatickou montáž a výrobu, jako je automatická montáž, automatické svařování, automatické balení, automatické plnění, automatické stříkání a více automatických pohonů (manipulátory, svařovací pistole, trysky atd.); druhou funkcí je měření, to znamená, že lze automaticky měřit vzhled produktu, například měření kontury, clony, výšky, plochy atd .; třetí je funkce detekce defektů, což je nejpoužívanější funkce kamerového systému. Dokáže detekovat relevantní informace na povrchu produktu, jako jsou: správné balení, správný obal, tisk, zda na povrchu nejsou chyby, škrábance nebo částice, poškození, olejové skvrny, prach, plastové části s perforací, špatné vstřikování deště a mlhy atd.
Ve srovnání s manuálními nebo tradičními mechanickými metodami mají systémy strojového vidění řadu výhod, jako je vysoká rychlost, vysoká přesnost a vysoká přesnost. S rozvojem průmyslové modernizace bylo strojové vidění široce používáno v různých oblastech, aby poskytlo podnikům a uživatelům lepší kvalitu produktů a dokonalá řešení.
Podrobné vysvětlení odborných pojmů průmyslového objektivu pro strojové vidění
V systému strojového vidění je objektiv ekvivalentní lidskému oku a jeho hlavní funkcí je zaostření optického obrazu cíle na fotocitlivou oblast obrazového snímače (fotoaparátu). Všechny obrazové informace zpracovávané systémem vidění jsou získávány objektivem a kvalita objektivu přímo ovlivňuje celkový výkon systému vidění. Následuje podrobné vysvětlení souvisejících odborných pojmů průmyslových čoček pro strojové vidění.
1. Zkreslení
Lze jej rozdělit na zkreslení jehelníčku a zkreslení hlavně, jak je znázorněno níže:
2. TV zkreslení:
Hodnota vypočítaná jako procento skutečné délky strany zkresleného tvaru a ideálního tvaru.
3. Optické zvětšení
4. Zoom monitoru
Metoda výpočtu:
Příklad: VS-MS1 ＋ 10x objektiv, 1/2 ”CCD kamera, snímání na 14” monitoru
Objekt 0,1 mm má na monitoru obraz 44,45 mm
※ Někdy, v závislosti na stavu skenování televizního monitoru, bude mít výše uvedený jednoduchý výpočet určité změny.
5. Rozlišení
Zobrazuje interval mezi 2 body, který lze vidět 0,61x použitou vlnovou délku (λ) / NA=rozlišení (μ)
Výše uvedená metoda výpočtu může teoreticky vypočítat rozlišení, ale nezahrnuje zkreslení.
※ Použitá vlnová délka je 550 nm
6. Řešení
Počet černobílých čar je vidět uprostřed 1 mm. Jednotka (lp) / mm.
7. MTF (funkce modulačního přenosu)
Prostorová frekvence a kontrast použité k reprodukci změn stínu na povrchu objektu během zobrazování.
8. Pracovní vzdálenost
Vzdálenost od tubusu objektivu k objektu
9.O / I (Object to Imager)
Vzdálenost mezi objektem a obrazem je délka mezi objektem a obrazem.
10. Zobrazovací kruh
Velikost obrázku φ, musíte zadat velikost snímače kamery.
11. Držák kamery
C-mount: 1" průměr x 32 TPI: FB: 17,526 mm
CS-mount: 1" průměr x 32 TPI: FB: 12,526 mm
F-mount: FB: 46,5 mm
M72-Mount: Výrobci FB se liší
12. Zorné pole (FOV)
Zorné pole se vztahuje k dosahu strany objektu pozorované po použití fotoaparátu
Podélná délka efektivní oblasti kamery (V) / optické zvětšení (M)=zorné pole (V)
Boční délka efektivní oblasti kamery (H) / optické zvětšení (M)=zorné pole (H)
＊ Zorné pole technických údajů se vztahuje k hodnotě vypočtené z obecných hodnot světelného zdroje a efektivní plochy.
Svislá délka efektivní oblasti kamery (V) nebo (H)=velikost jednoho pixelu kamery × počet efektivních pixelů (V) nebo (H)
Vypočítat.
13. Hloubka ostrosti
Hloubka pole se týká vzdálenosti objektu po zobrazení. Podobně se rozsah na straně fotoaparátu nazývá hloubka ostrosti. Hodnota konkrétní hloubky ostrosti se mírně liší.
14. Ohnisková vzdálenost (f)
f (Ohnisková vzdálenost) Vzdálenost od zadního hlavního bodu (H2) optického systému k ohniskové rovině.
15. FNO
Když je objektiv od nekonečna, jas představuje hodnotu, čím menší je hodnota, tím jasnější. FNO=ohnisková vzdálenost / dopadající clona nebo efektivní clona=f / D
16. Účinnost F
Jas objektivu na omezenou vzdálenost.
Efektivní F = (1 + optické zvětšení) x F #
Efektivní F=optické zvětšení / 2NA
17. NA (numerická clona)
NA na straně objektu=sin uxn
NA' na zobrazovací straně=sin u' xn'
Jak je znázorněno na obrázku níže, vstupní úhel u, index lomu strany objektu n, index lomu zobrazovací strany' n'
NA=NA' x zvětšení
18. Jas hrany
Relativní osvětlení se vztahuje k procentu centrální osvětlení k periferní osvětlení.
19. Telecentrická čočka
Čočka, ve které je hlavní paprsek rovnoběžný se světelným zdrojem čočky. Na straně objektu je telecentricita, na zobrazovací straně telecentricita a na obou stranách telecentricita.
20. Telecentrický
Telecentricita se týká chyby zvětšení objektu. Čím menší je chyba zvětšení, tím vyšší je Telecentricita. Telecentricita má řadu různých použití. Před použitím objektivu je důležité uchopit Telecentricitu. Hlavní paprsek telecentrické čočky je rovnoběžný s optickou osou čočky. Pokud telecentricita není dobrá, účinek telecentrického objektivu není dobrý; telecentricitu lze jednoduše potvrdit pomocí následujícího obrázku.
21. Hloubka ostrosti (DOF)
Hloubku ostrosti lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
Hloubka pole=2 x Přípustné COC x efektivní F / optické zvětšení²=přípustná hodnota chyby / (NA x optické zvětšení)
(Použití 0,04 mm povoleného COC)
22. Ventilační vana a rozlišení
Airy Disk odkazuje na skutečnost, že soustředný kruh se ve skutečnosti vytváří, když je světlo koncentrováno objektivem bez zkreslení. Tento soustředný kruh se nazývá vzdušný disk. Poloměr r vzdušného disku lze vypočítat podle následujícího vzorce. Tato hodnota se nazývá rozlišení. r=0,61λ / NA Poloměr vzdušného disku se mění s vlnovou délkou. Čím delší je vlnová délka, tím obtížnější je světlo soustředit se na jeden bod. Příklad: NA0.07 vlnová délka objektivu 550nm r=0,61 * 0,55 / 0,07=4,8μ
23. MTF a rozlišení
MTF (Modulation Transfer Function) označuje změnu hustoty na povrchu objektu a je také reprodukována zobrazovací strana. Označuje zobrazovací výkon objektivu, stupeň kontrastu zobrazovacího a reprodukčního objektu. K testování srovnávacího výkonu se používá černobílý intervalový test se specifickou prostorovou frekvencí. Prostorová frekvence se týká stupně změny hustoty ve vzdálenosti 1 mm.
Jak je znázorněno na obrázku 1, černá a bílá maticová vlna, černobílý kontrast je 100%. Poté, co je tento objekt vyfotografován objektivem, je kvantifikována změna kontrastu obrazu. V zásadě, bez ohledu na to, jaký objektiv, dojde ke snížení kontrastu. Výsledný kontrast je snížen na 0%. Nelze rozlišit barvy.
Obrázky 2 a 3 ukazují změny v prostorové frekvenci mezi stranou objektu a zobrazovací stranou. Vodorovná osa představuje prostorovou frekvenci a svislá osa představuje jas. Kontrast mezi stranou objektu a zobrazovací stranou se vypočítá pomocí A a B. MTF se vypočítá z poměru A a B.
Vztah mezi rozlišením a MTF: Rozlišení označuje interval mezi tím, jak jsou dva body odděleny a rozpoznány. Obecně lze kvalitu objektivu posoudit z hodnoty rozlišení, ale skutečný MTF má s rozlišením skvělý vztah. Obrázek 4 ukazuje křivky MTF dvou různých čoček. Objektiv a má nízké rozlišení, ale vysoký kontrast. Objektiv b má nízký kontrast, ale vysoké rozlišení.
Úvod do rozhraní optických čoček
Optická čočka je nepostradatelnou součástí systému strojového vidění. Podle ohniskové vzdálenosti jej lze rozdělit na objektivy s krátkým ohniskem, se středním ohniskem a teleobjektiv; podle zorného pole jej lze rozdělit na širokoúhlé, standardní a teleobjektivy; podle struktury jej lze rozdělit na pevnou clonu. Zaostřovací objektiv, objektiv s manuální clonou s pevným zaostřením, objektiv s automatickou clonou s pevným zaostřením, objektiv s manuálním zoomem, objektiv s automatickým zoomem, objektiv s automatickým zoomem s elektrickým zoomem, elektrický tří proměnný (clona, ohnisková vzdálenost, zaostření jsou variabilní) atd. Podle typ rozhraní, lze jej rozdělit na objektiv typu C, objektiv typu CS, objektiv typu U a speciální objektiv.
1. Objektiv typu C.
Ohnisková vzdálenost příruby objektivu typu C je vzdálenost mezi montážní přírubou a konvergentním bodem paralelního světla dopadající čočky. Ohnisková vzdálenost příruby je 17 526 mm nebo 0,690 palce. Instalační žebro je: 1 palce v průměru, 32 vláken. Palce. Objektiv lze použít na lineárních senzorech s délkou 0,512 palce (13 mm) nebo méně. Vzhledem k geometrickému zkreslení a charakteristikám tržního úhlu je však nutné určit, zda jsou objektivy s krátkým zaostřením vhodné. Například objektiv s ohniskovou vzdáleností 12,6 mm by neměl používat lineární pole delší než 6,5 mm. Pokud se k určení vzdálenosti od objektivu k poli použije velikost ohniskové vzdálenosti příruby, měl by se adaptér objektivu zvětšit, když je zvětšení objektu menší než 20krát. Kroužek adaptéru je přidán za objektiv, aby se zvětšila vzdálenost od objektivu k obrazu, za předpokladu, že rozsah zaostření většiny objektivů je 5-10%. Prodloužení objektivu je ohnisková vzdálenost / zvětšení na straně objektu. S 5mm adaptačním kroužkem lze objektiv s bajonetem C připojit k fotoaparátu s bajonetem CS.
2. Objektiv typu CS
Objektiv CS lze přímo připojit k fotoaparátu pomocí portu CS, ale objektiv s bajonetem CS nelze použít s fotoaparátem s bajonetem C.
3. Objektiv ve tvaru písmene U.
Objektiv typu U je objektiv s proměnnou ohniskovou vzdáleností s ohniskovou vzdáleností příruby 47 526 mm nebo 1,7913 palce a upevňovacím žebrem M42 × 1. Je určen hlavně pro 35mm fotografické aplikace a lze jej použít pro jakékoli pole kratší než 38,1 mm.
V oblasti digitálního zpracování obrazu existuje sada standardních zrcadel se dvěma specifikacemi rozhraní (C mount a CS mount)
Sestava hlavy. Výsledkem byly čtyři kombinace, jak je znázorněno na obrázku níže. Jeden z nich neodpovídá: objektiv s bajonetem CS nelze použít s fotoaparátem s bajonetem C.
pokud máte nějaké požadavky, klikněte na následující odkaz:
