En los sistemas industriales de visión artificial, la lente de la cámara industrial es equivalente al ojo humano y su función principal es enfocar la imagen óptica del objetivo en la matriz de superficie sensible a la luz del sensor de imagen (cámara). Toda la información de la imagen procesada por el sistema visual se obtiene a través de la lente, y la calidad de la lente afecta directamente el rendimiento general del sistema visual. Aquí hay 23 términos técnicos importantes relacionados con las lentes industriales de visión artificial.

1, distorsión

Se puede dividir en distorsión de almohada y distorsión de barril, como se muestra a continuación:

2. Distorsión de televisión:

El valor calculado como un porcentaje de la longitud del lado real de la forma distorsionada y la forma ideal

3. Ampliación óptica

4, zoom del monitor

5. Resolución MTF

Muestra el intervalo entre los 2 puntos que se pueden ver 0.61x la longitud de onda utilizada (λ)/ NA=resolución (μ)

El método de cálculo anterior teóricamente puede calcular la resolución, pero no incluye la distorsión.

※La longitud de onda de uso es 550nm

6. Resolución

El número de líneas en blanco y negro se puede ver en el medio de 1 mm. Unidad (lp)/mm.

7. MTF (función de transferencia de modulación)

La frecuencia espacial y el contraste utilizados para reproducir los cambios de sombra en la superficie del objeto durante la captura de imágenes.

8. Distancia de trabajo

La distancia desde el cilindro de la lente hasta el objeto.

9. O/I (Objeto a Imager)

La distancia entre el objeto y la imagen es la longitud entre el objeto y la imagen.

10. Círculo de imagen

Tamaño de imagen φ, debe ingresar el tamaño del sensor de la cámara.

11. Tipo de montaje de cámara

Lente con montura C : 1" de diámetro x 32 TPI: FB: 17,526 mm

Lente con montura CS : 1" de diámetro x 32 TPI: FB: 12,526 mm

Montura F: FB: 46,5 mm

Montura M72: los fabricantes de FB son diferentes

12. Campo de visión (FOV)

El campo de visión se refiere al rango del lado del objeto visto después de usar la cámara

La longitud longitudinal del área efectiva de la cámara (V) / aumento óptico (M) = campo de visión (V)

La longitud lateral del área efectiva de la cámara (H) / aumento óptico (M) = campo de visión (H)

＊El campo de visión de los datos técnicos se refiere al valor calculado a partir del valor general de la fuente de luz y el área efectiva.

La longitud vertical del área efectiva de la cámara (V) o (H) = el tamaño de un píxel de la cámara × el número de píxeles efectivos (V) o (H).

13, profundidad de vista

La profundidad de campo se refiere a la distancia de un objeto después de la imagen. De manera similar, el rango en el lado de la cámara se llama profundidad de enfoque. El valor de la profundidad de campo específica es ligeramente diferente.

14, distancia focal (f)

La distancia desde el punto principal trasero (H2) del sistema óptico f (longitud focal) hasta la superficie focal.

15、F/NA

Cuando la lente está desde una distancia infinita, el brillo representa un valor que es más pequeño y más brillante. FNO - distancia focal / apertura de entrada o calibre 効 - f/D

16, efectivo F

El brillo de la lente a una distancia limitada.

Efecto F s (multiplicación óptica de 1 s) x F s

Efecto F - Multiplicación óptica / 2NA

17, NA (apertura numérica)

El NA del lado del objeto es sen uxn

Na' en el lado de la imagen s sin u'x n'

La siguiente imagen muestra el ángulo de entrada u, el índice de refracción n en el lado del objeto, el índice de refracción 'n' en el lado de la imagen

NA - NA' x Ampliación

18, brillo de borde

La luminosidad relativa se refiere al porcentaje de luz central y periférica.

19, lente de corazón lejano

Una lente en la que la luz principal es paralela a la fuente de luz de la lente. Está el corazón lejano en el lado del objeto, el corazón lejano en el lado de la imagen, el corazón lejano en ambos lados y así sucesivamente.

20. Telecéntrico

La telecentricidad se refiere al error de aumento del objeto. Cuanto menor sea el error de aumento, mayor será la telecentricidad.

La telecentricidad tiene una variedad de usos diferentes. Es importante comprender la telecentricidad antes de usar la lente. El rayo principal de la lente telecéntrica es paralelo al eje óptico de la lente,

Si la telecentricidad no es buena, el efecto de usar la lente telecéntrica no es bueno; La telecentricidad se puede confirmar simplemente con la siguiente figura.

21. Profundidad de campo (DOF)

La profundidad de campo se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Profundidad de campo = 2 x COC permisible x F efectivo / aumento óptico 2 = valor de error permisible / (NA x aumento óptico)

(Usando COC permitido de 0,04 mm)

22. Placa de ventilación y resolución

Airy Disk se refiere al hecho de que se forma un círculo concéntrico cuando la luz se concentra a través de una lente sin distorsión. Este círculo concéntrico se llama Airy Disk. El radio r de Airy Disk se puede calcular mediante la siguiente fórmula de cálculo. Este valor se llama resolución. r= 0.61λ/NA El radio del Disco de Aire cambia con la longitud de onda. Cuanto más larga es la longitud de onda, más difícil es que la luz se concentre en un punto. Ejemplo: lente NA0.07 longitud de onda 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

23, MTF y resolución

MTF (Función de transferencia de modulación) se refiere al cambio de densidad en la superficie de un objeto, y también se reproduce el lado de la imagen. Indica el rendimiento de imagen de la lente, el grado de contraste de la imagen y el objeto de reproducción. Para probar el rendimiento de la comparación, se utiliza una prueba de intervalos en blanco y negro con una frecuencia espacial específica. La frecuencia espacial se refiere al grado de cambio en la densidad a una distancia de 1 mm.

Como se muestra en la Figura 1, la onda de matriz en blanco y negro, el contraste en blanco y negro es del 100 %. Después de que este objeto es fotografiado por la lente, se cuantifica el cambio en el contraste de la imagen. Básicamente, no importa qué lente, habrá una disminución en el contraste. El contraste final se reduce al 0%. , No se puede distinguir entre colores

Las Figuras 2 y 3 muestran los cambios en el número de ondas periondas espaciales en el lado del objeto y en el lado de la imagen. El eje horizontal representa el número de ondas en el espacio por semana y el eje vertical representa el brillo. El contraste entre el lado del objeto y el lado de la imagen se calcula mediante A y B. MTF se calcula mediante las proporciones de A y B.

La relación entre resolución y MTF: La resolución se refiere a cómo se separan 2 puntos entre sí. Generalmente, a partir del valor de la resolución, se puede juzgar si la lente es buena o mala, pero de hecho, la MTF y la resolución tienen una gran relación. La Figura 4 muestra la curva MTF de dos lentes diferentes. La lente a tiene baja resolución pero alto contraste. La lente b tiene bajo contraste pero alta resolución.