Система машинного зору також називається системою промислового зору. Його принцип такий: зображення зондування продукту або області, а потім обробка його спеціальним програмним забезпеченням для обробки зображень відповідно до інформації про його зображення. За результатами обробки, програма може автоматично визначати позицію, розмір та зовнішній вигляд продукту , А також судити про те, кваліфікований він чи ні за заздалегідь встановленими стандартами людини, та виводити свою інформацію про рішення виконавчому органу.
Система перевірки зору машини використовує ПЗЗ-камеру для перетворення виявленої цілі в сигнал зображення, який відправляється в спеціальну систему обробки зображень. Відповідно до розподілу пікселів, яскравості, кольору та іншої інформації, він перетворюється в цифровий сигнал. Система обробки зображень виконує різні операції на цих сигналах. Щоб витягти характеристики цілі, такі як площа, кількість, положення, довжина і вихід результату відповідно до попередньо встановленої допуску та інших умов, включаючи розмір, кут, номер, прохід / провал, так / ні і т.д., для реалізації функції автоматичної ідентифікації .
З функціональної точки зору система машинного зору в основному має три типи функцій: одна - це функція позиціонування, яка може автоматично визначати, де знаходиться об'єкт і продукт інтересу, і виводити інформацію про позицію через певний протокол зв'язку. Ця функція в основному використовується для автоматичного складання і виробництва, таких як автоматичне складання, автоматичне зварювання, автоматична упаковка, автоматичне наповнення, автоматичне обприскування, а також кілька автоматичних приборів (маніпулятори, зварювальні гармати, насадки і т.д.); друга функція - вимірювання, тобто зовнішній вигляд виробу можна автоматично виміряти , наприклад, вимірювання контуру, діафрагми, висоти, площі і т.д.; третій - функція виявлення дефектів, яка є найбільш використовуваною функцією системи зору. Він може виявити відповідну інформацію на поверхні продукту, таку як: упаковка правильна, чи правильна упаковка, друк Чи є на поверхні помилки, подряпини або частинки, пошкодження, плями масла, пил, пластикові деталі з перфораціями, поганий дощ і ін'єкція туману і т.д.
У порівнянні з ручними або традиційними механічними методами, системи машинного зору мають ряд переваг, таких як швидка швидкість, висока точність і висока точність. З розвитком промислової модернізації, машинне бачення широко використовується в різних областях, щоб забезпечити підприємства і користувачів кращою якістю продукції і досконалими рішеннями.
Детальне пояснення професійних умов машинного бачення промислової лінзи
У системі машинного зору об'єктив еквівалентний людському оку, а його основна функція полягає в тому, щоб зосередити оптичне зображення цілі на фоточутливій області датчика зображення (камери). Вся інформація про зображення, оброблена системою зору, виходить через об'єктив, а якість об'єктива безпосередньо впливає на загальну продуктивність системи зору. Нижче наведено детальне пояснення пов'язаних професійних умов машинного бачення промислових лінз.
1. Спотворення
Його можна розділити на викривлення щипці і спотворення ствола, як показано нижче:
2. Спотворення телевізора:
Значення обчислюється у відсотках від фактичної бічної довжини спотвореної фігури та ідеальної фігури.
3. Оптичне збільшення
4.Масштабування монітора
Метод розрахунку:
Приклад: VS-MS1 + 10x об'єктив 1/2 "ПЗЗ камери, зображення на 14"монітор
Об'єкт 0.1mm - це зображення 44.45mm на моніторі
※Деякий час, в залежності від стану сканування монітора телевізора, вище простий розрахунок буде мати деякі зміни.
5. Резолюція
Він показує інтервал між 2 точками, які можна побачити 0,61x використаної довжини хвилі (λ)/ NA = дозвіл (μ)
Вищевказаний метод розрахунку теоретично може обчислити роздільну здатність, але не включає спотворення.
※Використовується довжина хвилі 550nm
6.Роздільна здатність
Кількість чорно-білих ліній можна побачити посередині 1мм.
7. MTF (функція перенесення модуляцій)
Просторові частоти та контрастність, які використовуються для відтворення зміни відтінку на поверхні об'єкта під час візуалізації.
8. Робоча відстань
Відстань від ствола об'єктива до об'єкта
9.O/I (Об'єкт для зображення)
Відстань між об'єктом і зображенням - це довжина між об'єктом і зображенням.
10. Коло візуалізації
Розмір φ, потрібно ввести розмір датчика камери.
11. Кріплення камери
C-mount: 1"діаметр х 32 TPI: FB: 17.526mm
CS-кріплення: 1"діаметр х 32 TPI: FB: 12.526mm
F-mount: FB: 46.5mm
M72-Mount: Виробники ФБ відрізняються
12. Поле зору (FOV)
Поле зору відноситься до діапазону бічної сторони об'єкта, побаченого після використання камери
Поздовжня довжина ефективної області камери (V) / оптичне збільшення (M) = поле зору (V)
Бічна довжина ефективної області камери (H) / оптичне збільшення (M) = поле зору (H)
*Поле зору на технічні дані відноситься до значення, розрахованого із загальних значень джерела світла та ефективної області.
Вертикальна довжина ефективної області відеокамери (V) або (H) = розмір одного пікселя відеокамери × кількість ефективних пікселів (V) або (H)
Для розрахунку.
13. Глибина поля
Глибина поля відноситься до відстані об'єкта після візуалізації. Аналогічним чином, діапазон на стороні камери називається глибиною фокусування. Значення конкретної глибини поля дещо відрізняється.
14. Фокусна відстань (f)
f (Фокусна відстань) Відстань від задньої основної точки (Н2) оптичної системи до фокусній площині.
15. FNO
Коли об'єктив від нескінченності, яскравість представляє значення, то менше значення, то яскравіше. FNO = фокусна відстань / діафрагма інциденту або ефективна діафрагма = f / D
16. Ефективність F
Яскравість об'єктива на обмеженій відстані.
Ефективне F = (1 + оптичне збільшення) x F #
Ефективне F = оптичне збільшення / 2NA
17. NA (Числова діафрагма)
NA на стороні об'єкта = гріх u x n
NA' на стороні зображення = гріх u'x n'
Як показано на малюнку нижче, кут входу u, індекс заломлення сторони об'єкта n, індекс заломлення сторони зображення'n'
NA = NA' x збільшення
18. Яскравість краю
Відносна ілюмінація відноситься до відсотка центрального освітлення до периферичного освітлення.
19. Телецентричний об'єктив
Об'єктив, в якому головний промінь знаходиться паралельно джерелу світла об'єктива. На стороні об'єкта є телецентричність, телецентричність на стороні візуалізації та телецентричність з обох сторін.
20.Телецентричний
Телецентричність відноситься до похибки збільшення об'єкта. Чим менше похибка збільшення, тим вище телецентричність. Телецентричність має різні види використання. Перед використанням об'єктива важливо зрозуміти телецентричність. Головний промінь телецентричної лінзи паралельно оптичній осі об'єктива. Якщо телецентричність не дуже хороша, ефект телецентричної лінзи не є хорошим; телецентричність може бути просто підтверджена наступним малюнком.
21. Глибина поля (DOF)
Глибину поля можна обчислити за такою формулою:
Глибина поля = 2 х допустимий COC x ефективний F / оптичне збільшення² = допустиме значення помилки / (оптичне збільшення NA x)
(Використання допустимого КОК 0,04 мм)
22. Вентиляційна каструля і роздільна здатність
Повітряний диск відноситься до того, що концентричне коло фактично утворюється, коли світло концентрується через об'єктив без спотворень. Це концентричне коло називається Airy Disk. Радіус r повітряного диска можна обчислити за наступною формулою. Це значення називається роздільною здатністю. r= 0.61λ/NA Радіус повітряного диска змінюється довжиною хвилі. Чим довше довжина хвилі, тим складніше, щоб світло концентруюся на одній точці. Приклад: NA0.07 довжина хвилі об'єктива 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23.MTF та роздільна здатність
MTF (Функція передачі модуляції) відноситься до зміни щільності на поверхні об'єкта, а також відтворюється сторона візуалізації. Вказує на продуктивність зображення об'єктива, ступінь контрастності зображення та відтворення об'єкта. Для перевірки продуктивності порівняння використовується чорно-білий інтервальний тест з певною просторою частотою. Простора частота відноситься до ступеня зміни щільності на відстані 1 мм.
Як показано на малюнку 1, чорно-біла матрична хвиля чорно-білого контрасту становить 100%. Після того, як цей об'єкт буде сфотографований об'єктивом, зміна контрастності зображення кількісно. В основному, незалежно від того, який об'єктив, буде зниження контрасту. Остаточний контраст знижується до 0%. Не можна розрізняти кольори.
Рисунки 2 і 3 показують зміни просторових частот між стороною об'єкта і стороною зображення. Горизонтальна вісь являє собою простору частоту, а вертикальна вісь представляє яскравість. Контрастність між стороною об'єкта та стороною зображення обчислюється A та B. MTF розраховується зі співвідношенням A та B.
Зв'язок між роздільною здатністю та MTF: Роздільна здатність відноситься до інтервалу між тим, як дві точки розділені і розпізнаються. Як правило, якість об'єктива можна судити від значення резолюції, але фактичний MTF має великий зв'язок з резолюцією. На малюнку 4 показано криві МТФ двох різних об'єктивів. Об'єктив a має низьку роздільну здатність, але високу контрастність. Об'єктив b має низьку контрастність, але з високою роздільною здатністю.
Вступ до інтерфейсу оптичних об'єктивів
Оптична лінза є незамінною частиною системи зору машини. Відповідно до фокусну відстань, її можна розділити на коротку фокусну лінзу, середню фокусну лінзу та телеоб'єктив; відповідно до поля зору, його можна розділити на ширококутні, стандартні та телеоб'єктиви; відповідно до структури, його можна розділити на фіксовану діафрагму. Об'єктив фокусування, об'єктив з фіксованою фіксацією фокусування вручну, автоматична фіксована фокусна лінза iris, об'єктив ручного масштабування, автоматична лінза з масштабуванням, автоматична лінза iris electric zoom, електрична три змінна (ірис, фокусна відстань, фокус змінна) об'єктив тощо. Відповідно до типу інтерфейсу, його можна розділити на об'єктив типу C, об'єктив типу CS, об'єктив U-типу та спеціальний об'єктив.
1. Об'єктив типу C
Фокусна відстань фланцею об'єктива типу C - це відстань між монтажним фланець і конвергентною точкою паралельного світла об'єктива інциденту. Фокусна відстань фланець становить 17,526 мм або 0,690 дюйма. Монтаж ребра: 1в діаметром, 32 threads.in. Об'єктив можна використовувати на датчиках лінії довжиною 0,512 дюйма (13 мм) або менше. Однак через геометричні спотворення та характеристики кута ринку необхідно визначити, чи підходять лінзи короткого фокусування. Наприклад, об'єктив з фокусною відстаню 12,6 мм не повинен використовувати лінійний масив довжиною більше 6,5 мм. Якщо розмір фокусної відстані фланець використовується для визначення відстані від об'єктива до масиву, адаптер об'єктива слід збільшити, коли збільшення об'єкта менше 20 разів. Кільце адаптера додається за об'єктивом, щоб збільшити відстань від об'єктива до зображення, припускаючи, що діапазон фокусування більшості об'єктивів становить 5-10%. Відстань розширення об'єктива - це фокусне збільшення довжини/об'єкта. За допомогою кільця адаптера 5 мм об'єктив C-mount можна підключити до камери cs-mount.
2.CS об'єктив типу
Об'єктив CS можна безпосередньо підключити до фотокамери за допомогою порту CS, але об'єктив cs-mount не можна використовувати з камерою монтування C.
3. П-образна лінза
Об'єктив U-типу - це об'єктив змінної фокусної відстані з фокусною відстанлю фланця 47,526 мм або 1,7913in, а також монтажне ребро M42×1. В основному призначений для 35 мм фото додатків, він може бути використаний для будь-якого масиву менше, ніж 1.25in (38.1mm) в довжину.
У сфері обробки цифрових зображень є набір стандартних дзеркал з двома специфікаціями інтерфейсу (C mount і CS mount)
Збірка голови. Це призвело до чотирьох комбінацій, як показано на малюнку нижче. Один з них не відповідає: об'єктив cs не можна використовувати з камерою монтування C.
якщо у вас є які-небудь вимоги, ласкаво просимо натисніть на наступне посилання:
