산업용 머신비전 시스템에서 산업용 카메라 렌즈 는 사람의 눈에 해당하며, 그 주요 기능은 대상의 광학 이미지를 이미지 센서(카메라)의 감광면 어레이에 초점을 맞추는 것입니다. 시각계에서 처리되는 모든 이미지 정보는 렌즈를 통해 얻어지며, 렌즈의 품질은 시각계의 전반적인 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 다음은 머신 비전 산업용 렌즈와 관련된 23가지 중요한 기술 용어입니다.
1, 왜곡
아래와 같이 필로우 왜곡과 배럴 왜곡으로 나눌 수 있습니다.
2. TV 왜곡:
왜곡된 형상과 이상적인 형상의 실제 변의 길이를 백분율로 계산한 값
3. 광학 배율
4, 모니터 줌
5. 해결 기동특무부대
0.61x 사용파장(λ)/ NA=해상도(μ)로 볼 수 있는 두 점 사이의 간격을 나타냅니다.
위의 계산 방법은 이론적으로 해상도를 계산할 수 있지만 왜곡은 포함하지 않습니다.
※사용 파장은 550nm
6. 해상도
1mm 중간에 흑색선과 백색선의 갯수를 볼 수 있습니다. 단위(lp)/mm.
7. MTF(변조 전달 함수)
이미징 중에 개체 표면의 음영 변경을 재현하는 데 사용되는 공간 주파수 및 대비입니다.
8. 작동 거리
렌즈 경통에서 물체까지의 거리
9. O/I(Object to Imager)
물체와 이미지 사이의 거리는 물체와 이미지 사이의 길이입니다.
10. 이미지서클
이미지 크기 φ, 카메라 센서 크기를 입력해야 합니다.
11. 카메라 마운트 타입
C-마운트 렌즈 : 1" 직경 x 32 TPI: FB: 17.526mm
CS 마운트 렌즈 : 직경 1" x 32 TPI: FB: 12.526mm
F 마운트: FB: 46.5mm
M72-마운트: FB 제조업체가 다름
12. 시야(FOV)
시야각이란 카메라를 사용한 후 사물이 보이는 측면의 범위를 의미합니다.
카메라 유효 영역의 세로 길이(V) / 광학 배율(M) = 시야각(V)
카메라 유효 영역의 측면 길이(H) / 광학 배율(M) = 시야각(H)
＊기술 데이터의 시야각은 광원의 일반적인 값과 유효 면적에서 계산된 값을 의미합니다.
카메라의 유효 영역의 세로 길이(V) 또는 (H) = 카메라의 한 픽셀 크기 × 유효 픽셀 수(V) 또는 (H).
13, 심도
피사계 심도는 이미징 후 물체의 거리를 나타냅니다. 마찬가지로 카메라 측의 범위를 초점 심도라고 합니다. 특정 피사계 심도의 값은 약간 다릅니다.
14, 초점 거리(f)
f(Focal Length) 광학 시스템의 후면 주요점(H2)에서 초점 표면까지의 거리입니다.
15、F/NO
렌즈가 무한 거리에 있을 때 밝기는 더 작고 더 밝은 값을 나타냅니다. FNO - 초점 거리/수신 조리개 또는 効 구경 - f/D
16, 유효 F
제한된 거리에서 렌즈의 밝기.
효과 Fs(1s 광학 곱셈) x Fs
효과 F - 광학 곱셈 / 2NA
17, NA(개구수)
개체 측면의 NA는 sin uxn입니다.
이미징 측면의 Na' s sin u'x n'
아래 이미지는 물체 측면의 입사각 u, 굴절률 n, 이미징 측면의 굴절률 'n'을 보여줍니다.
NA - NA' x 배율
18, 가장자리 밝기
상대 밝기는 중앙 및 주변 조명의 백분율을 나타냅니다.
19, 먼 심장 렌즈
주광원이 렌즈 광원과 평행한 렌즈. 물체의 측면에 먼 심장, 이미징 측면에 먼 심장, 양쪽에 먼 심장 등이 있습니다.
20. 텔레센트릭
Telecentricity는 물체의 배율 오류를 나타냅니다. 배율 오차가 작을수록 Telecentricity가 높습니다.
Telecentricity는 다양한 용도로 사용됩니다. 렌즈를 사용하기 전에 Telecentricity를 파악하는 것이 중요합니다. 텔레센트릭 렌즈의 주광선은 렌즈의 광축과 평행하며,
telecentricity가 좋지 않으면 telecentric 렌즈를 사용하는 효과가 좋지 않습니다. Telecentricity는 다음 그림으로 간단하게 확인할 수 있습니다.
21. 심도(DOF)
피사계 심도는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
피사계 심도 = 2 x 허용 COC x 유효 F / 광학 배율 2 = 허용 오차 값 / (NA x 광학 배율)
(0.04mm 허용 COC 사용)
22. 환기판 및 해상도
Airy Disk란 빛이 왜곡 없이 렌즈를 통해 집중되었을 때 실제로 동심원이 형성된다는 사실을 말합니다. 이 동심원을 Airy Disk라고 합니다. Airy Disk의 반지름 r은 다음 계산식으로 계산할 수 있습니다. 이 값을 해상도라고 합니다. r= 0.61λ/NA Airy Disk의 반경은 파장에 따라 변합니다. 파장이 길수록 빛이 한 지점에 집중되기 어렵습니다. 예: NA0.07 렌즈 파장 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23, MTF 및 해상도
MTF(Modulation Transfer Function)는 물체 표면의 밀도 변화를 말하며 이미징 측면도 재현됩니다. 렌즈의 결상 성능, 결상 및 재현 물체의 콘트라스트 정도를 나타냅니다. 비교 성능을 테스트하기 위해 특정 공간 빈도를 갖는 흑백 간격 테스트가 사용됩니다. 공간 주파수는 1mm 거리에서 밀도의 변화 정도를 의미합니다.
그림 1에서 볼 수 있듯이 흑백 매트릭스 웨이브는 흑백 대비가 100%입니다. 이 물체를 렌즈로 촬영한 후 이미지 대비의 변화를 정량화합니다. 기본적으로 어떤 렌즈를 사용하든 콘트라스트가 감소합니다. 최종 대비는 0%로 감소합니다. , 색상을 구분할 수 없습니다.
그림 2와 3은 물체 측면과 이미징 측면에서 공간적 주변파 수의 변화를 보여줍니다. 가로축은 일주일에 공간의 파도 수를 나타내고 세로축은 밝기를 나타냅니다. 물체측과 촬영측의 콘트라스트는 A와 B로 계산됩니다. MTF는 A와 B의 비율로 계산됩니다.
분해능과 MTF의 관계: 분해능은 두 지점이 서로 어떻게 분리되어 있는지를 나타냅니다. 일반적으로 해상도의 값으로 렌즈가 좋고 나쁨을 판단할 수 있지만 실제로 MTF와 해상도는 큰 관계가 있습니다. 그림 4는 서로 다른 두 렌즈의 MTF 곡선을 보여줍니다. 렌즈 a는 해상도는 낮지만 콘트라스트는 높습니다. 렌즈 b는 콘트라스트는 낮지만 해상도는 높습니다.
