친애하는 고객 및 파트너 여러분,
이 시리즈 기술 기사에서는 머신 비전 렌즈 를 선택하는 방법, 산업용 카메라 렌즈를 선택하는 방법 , 다양한 렌즈를 접할 때 신중하게 고려해야 할 사항 에 관한 중요하고 유용한 지식을 배울 수 있습니다 . 이 기사는 두 번째 기사입니다.
산업용 렌즈 선택 은 산업용 카메라 렌즈의 매개 변수를 점차적으로 명확히 하는 과정입니다. 이미징 장치로서 산업용 카메라 렌즈는 종종 광원 및 카메라와 함께 완전한 이미지 획득 시스템을 형성하므로 산업용 카메라 렌즈의 선택은 전체 시스템의 요구 사항에 따라 제한됩니다. 일반적으로 분석을 위해 다음과 같은 측면을 고려할 수 있습니다.
1. 고객의 머신 비전 계획에 필요한 렌즈 시야, 광학 배율 및 작동 거리를 명확히 합니다.
산업용 렌즈를 선택할 때 일반적으로 모션 제어를 용이하게 하기 위해 테스트 대상보다 약간 더 큰 시야를 가진 렌즈를 선택합니다. 작동 거리와 초점 거리는 종종 함께 고려됩니다. 일반적으로 이 아이디어를 사용할 수 있습니다. 먼저 시스템의 해상도를 명확히 하고, 배율을 알기 위해 CCD 픽셀 크기를 결합한 다음, 대략적인 물체 이미지 거리를 알기 위해 공간 구조 제약 조건을 결합하고, 산업용 초점 거리를 추가로 추정합니다. 카메라 렌즈. 따라서 산업용 카메라 렌즈의 초점 거리는 산업용 카메라 렌즈의 작동 거리 및 시스템 해상도(및 CCD 픽셀 크기)와 관련이 있습니다.
2, 시야 요구 사항의 깊이:
심도 요구 사항의 경우 가능한 한 작은 조리개를 사용하고 배율 선택의 경우 프로젝트에서 허용하는 한 배율이 낮은 산업용 렌즈를 사용하십시오. 프로젝트가 더 까다롭다면 피사계 심도가 높은 첨단 산업용 렌즈를 선택하는 경향이 있습니다.
3. 파장, 줌 여부
산업용 카메라 렌즈의 작동 파장을 확대해야 하는지 여부는 먼저 결정하기가 상대적으로 쉽습니다. 이미징 프로세스 중에 배율을 변경해야 하는 애플리케이션의 경우 줌 렌즈가 사용되며 그렇지 않으면 고정 초점 렌즈로 충분합니다.
산업용 카메라 렌즈의 작동 파장과 관련하여 가시 광선 대역이 일반적이지만 다른 대역 응용 프로그램도 있습니다. 추가 필터링 조치를 취해야 합니까? 단색광인가 다색광인가? 미광의 영향을 효과적으로 피할 수 있습니까? 이러한 문제를 명확하게 고려한 다음 포괄적인 측정 후 렌즈의 작동 파장을 결정합니다.
3. 카메라 칩 크기 및 카메라 인터페이스:
각 렌즈에는 일치하는 카메라 인터페이스와 칩 크기 사양이 있습니다. 선택한 산업용 카메라 렌즈의 이미지 크기는 카메라의 감광면 크기와 호환되어야 하며 "크고 작음"의 원칙을 따라야 합니다. 카메라의 감광면은 이미지 크기로 표시된 렌즈를 초과할 수 없습니다. 그렇지 않으면 이미지 품질이 시야각은 보장되지 않습니다. 이미지 품질 요구 사항은 주로 MTF 및 왜곡에 중점을 둡니다. 측정 애플리케이션에서는 왜곡에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 산업용 카메라 렌즈의 조리개는 주로 이미지 표면의 밝기에 영향을 미칩니다. 그러나 오늘날의 머신 비전에서 최종 이미지 밝기는 조리개, 카메라 게인, 통합 시간, 광원 등 여러 요인에 의해 결정됩니다. 그러므로,
산업용 카메라 렌즈의 인터페이스는 렌즈와 카메라 간의 연결 인터페이스를 의미합니다. 둘 다 일치해야합니다. 직접 일치할 수 없는 경우 전환을 고려하십시오.
4. 고정 초점 및 줌 산업용 렌즈
수동 줌 렌즈는 일반적으로 요구 사항이 엄격하고 고정 초점 렌즈가 요구 사항을 충족하기 어려운 경우에 사용됩니다. 줌 렌즈는 일반적으로 산업용 카메라의 사양과 일치하거나 렌즈 사양이 카메라 사양보다 커야 합니다. , CCD 카메라의 렌즈 장착에는 C 마운트와 CS 마운트의 두 가지 산업 표준이 있습니다. 둘의 나사산 부분은 같지만 렌즈에서 감광면까지의 거리가 다릅니다. C 마운트: 렌즈 장착 기준면에서 초점까지의 거리는 17.526mm입니다. CS 마운트: 렌즈 장착 기준면에서 초점까지의 거리는 12.5mm입니다. CS마운트 카메라에 C마운트 렌즈를 장착하고 싶다면, 렌즈를 설치하기 전에 카메라 전면의 개스킷을 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 렌즈 변환기를 사용해야 합니다.
초점 거리를 고정할 수 있는 경우 고정 초점 렌즈를 사용하십시오. 렌즈에는 수동으로 조정 가능한 초점 조정 링이 하나만 있습니다(링에는 여러 거리 참조 값이 표시되어 있음). 링을 좌우로 회전시켜 CCD 타겟면의 이미지를 가장 선명하게 합니다. 이때 모니터 화면에 획득된 이미지가 가장 선명합니다.
5, 고객의 설치 환경:
옵션의 경우 고객이 장치의 크기를 변경하는 것이 현실적이지 않으며 필요에 따라 유사한 광학 매개 변수와 다른 크기의 렌즈를 선택할 수 있습니다.
6, 적절한 산업용 렌즈로 광원에 주의하십시오.
다양한 크기의 렌즈에는 선택할 수 있는 일치하는 광원도 있습니다.
7, 고객 특별 요구 사항, 특별 요구 사항이 선호됩니다.
실제 응용 프로그램 특성과 결합하여 특별한 요구 사항이 있을 수 있으므로 먼저 명확히 해야 합니다. 예를 들어 측정 기능이 있는지, 원거리 렌즈가 필요한지, 촬영의 피사계 심도가 큰지 등. 피사계 심도는 종종 간과되지만 모든 이미징 시스템의 필수 요소입니다. 일반적으로 다른 장비(렌즈, 반사 렌즈, 유리), 머신 비전 렌즈의 작업 환경이 머신 비전 렌즈 및 공작물에 추가되기 전에 추가되는지 여부와 같은 머신 비전 렌즈에 대한 고객의 특별한 요구 사항을 고려하는 것이 선호됩니다.
먼저 확인해야 할 주요 사항이 있습니다.
1, 설치 공간에는 제한이 있습니다: 머신 비전 렌즈 크기, 길이 및 기타 매개 변수;
2, 고정 카메라 서스펜션 렌즈: 예를 들어 일부 카메라는 무거운 머신 비전 렌즈를 걸 수 없습니다.
3, 카메라 시스템이 이동해야 합니다. 속도가 너무 빠르면 관성 때문에 카메라 시스템이 오프셋될 수 있습니다.
4, 스펙트럼 응답에는 특별한 요구 사항이 있습니다. 예를 들어 자외선 환경의 경우 일반 유리 렌즈는 거의 모든 자외선을 흡수합니다.
5, 머신 비전 렌즈에 광원을 추가할지 여부: 장면 환경에 따라 밝기를 증가시켜야 하는 사람들을 위해 광원을 추가합니다. 동축 렌즈인 경우 점광원을 설치할 수 있습니다.
6, 가격 요구 사항, 여러 옵션을 고려한 후 위의 요소가 요구 사항을 충족할 수 있는 경우 비용 및 기술 성숙도를 고려하여 장점 선택을 평가할 수 있습니다.
7, 머신 비전 렌즈 작업 환경;
8, 기타 특수 구성 요소가 있는지 여부;
8. 효과적인 작업 방법 및 단계 1:
먼저 산업용 카메라의 인터페이스, 대상 크기 및 해상도를 결정합니다. 예를 들어, 2/3" 산업용 카메라, C-마운트, 5메가픽셀입니다. 그런 다음 필요한 산업용 렌즈가 C-마운트이고 적어도 2/3", 5메가픽셀 이상을 지원하는지 또는 라인 페어는 160LP입니다.
방법/단계 2: 둘째, 도달할 시야(FOV)와 작동 거리(WD)를 결정한 다음 이 두 가지 요구 사항과 알려진 대상 표면 크기를 기반으로 산업용 렌즈의 초점 거리(f)를 계산합니다. 계산 공식은 다음과 같습니다.
초점 거리 f = WD × 대상 표면 크기(H 또는 V) / FOV(H 또는 V)
시야 FOV(H 또는 V) = WD × 대상 표면 크기(H 또는 V) / 초점 거리 f
FOV(H 또는 V) = 타겟 크기(H 또는 V) / 광학 배율
작동 거리 WD = f(초점 거리) × 대상 표면 크기/FOV( H 또는 V)
광학 배율 = 대상 표면 크기(H 또는 V) / FOV(H 또는 V)
방법/3단계:
예를 들어 시야각은 100*100mm이고 WD입니다. 500mm입니다. 그런 다음 먼저 작업 거리에서 산업용 렌즈의 초점 거리가 50mm 미만이어야 한다고 결정합니다. 시중에 나와 있는 산업용 렌즈의 초점 거리는 일반적으로 12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm입니다. 어떤 모델을 결정하기 위해 카메라의 대상 표면의 크기와 결합하여 산업용 렌즈의 초점 거리가 작을수록 시야가 커지고 시야가 커집니다.
대상 표면이 2/3"인 경우 초점 거리가 35mm인 산업용 렌즈를 선택할 수 있습니다. 대상 표면이 1/2"인 경우 초점 거리가 25mm 이하인 산업용 렌즈가 필요합니다... 등등.
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