Auswahlhilfen

Leitfaden zur Auswahl von Objektiven für die maschinelle Bildverarbeitung

Wählen Sie Bildverarbeitungsobjektive nach Sichtfeld, Sensorgröße, Arbeitsabstand, Blende, Verzerrung, Auflösung und ob die Aufgabe telezentrische Messstabilität erfordert.

Optische Bank zur Auswahl von Bildverarbeitungsobjektiven mit Industriekamera und Kalibrierungsziel
Illustration zur Auswahlplanung; kein Nachweis einer Kundeninstallation, der Identität eines gelieferten Modells oder geprüfter Austauschbarkeit.

Kurzantwort

Leitfaden zur Auswahl von Objektiven für die maschinelle Bildverarbeitung

Wählen Sie zunächst ein Bildverarbeitungsobjektiv aus Sichtfeld, Sensorgröße und Arbeitsabstand aus. Überprüfen Sie dann Verzerrung, Blende, Schärfentiefe, Sensorabdeckung und ob für die Wiederholgenauigkeit der Messung ein telezentrisches Objektiv erforderlich ist.

Dieser Text wurde maschinengestützt übersetzt und nicht von einer Person sprachlich geprüft. Technische Bedingungen sind anhand realer Muster und der Quellen zu bestätigen. Englisches Original

Lokale Auswahlroute

Ein Objektiv ist nur geeignet, wenn es Sensor und FOV abdeckt, das kleinste Merkmal auflöst, zum Arbeitsabstand passt und die Verzeichnung innerhalb der Prüftoleranz hält.

Auswahlkontext

Der Arbeitsabstand schränkt häufig die Auswahl des Objektivs und die Platzierung der Beleuchtung ein.

Vorbereitung der Anfrage

Messaufgaben erfordern eine strengere Verzerrungskontrolle und möglicherweise eine telezentrische Optik.

Wichtige Punkte

  • Objektgröße und Sensorgröße müssen gemeinsam überprüft werden.
  • Der Arbeitsabstand schränkt häufig die Auswahl des Objektivs und die Platzierung der Beleuchtung ein.
  • Messaufgaben erfordern eine strengere Verzerrungskontrolle und möglicherweise eine telezentrische Optik.

Auswahl und Vorgehen

Berechnen Sie das Sichtfeld, bevor Sie die Brennweite wählen.

Das Objektiv sollte je nach benötigter Objektgröße, Sensorgröße und Arbeitsabstand ausgewählt werden. Wenn FOV falsch ist, kann die Softwareskalierung fehlende Pixel oder abgeschnittene Teilkanten nicht wiederherstellen.

Überprüfen Sie die Sensorabdeckung und die Eckenleistung.

Ein Objektiv muss das Kamerasensorformat ohne unzulässige Vignettierung oder Kantenweichheit abdecken. Große Sensoren, hohe Auflösung und breite FOV-Anforderungen machen diese Prüfung immer wichtiger.

Behandeln Sie den Arbeitsabstand als optische und mechanische Einschränkung.

Der Arbeitsabstand beeinflusst Brennweite, Schärfentiefe, Beleuchtungsposition und den Zugang zur Werkstückaufnahme. Ein optisch passendes Objektiv kann dennoch ungeeignet sein, wenn Kamera, Beleuchtung und Werkstückhalter in der Maschine nicht mit wiederholbarer Position befestigt werden können.

Verwenden Sie telezentrische Optiken, wenn Perspektivfehler das Ergebnis verändern.

Bei Anwesenheitskontrollen kann ein Standardobjektiv toleriert werden. Messungen im Lehrenstil, Kantenposition und strenge Maßkontrollen erfordern häufig verzerrungsarme oder telezentrische Optiken, um Größenänderungen aufgrund von Höhenschwankungen der Teile zu reduzieren.

Auswahlkriterien vergleichen

Leitfaden zur Auswahl von Objektiven für die maschinelle Bildverarbeitung
KriteriumPraktische EinordnungAngaben für die Anfrage
Standard-C-mount-ObjektivFür viele Anwesenheits-, Defekt- und Positionierprüfungen geeignet, wenn größere Verzeichnungen toleriert werden können.Senden Sie FOV, Arbeitsabstand, Sensorgröße und kleinstes Merkmal.
Objektiv mit geringer VerzerrungWird verwendet, wenn für die Messung oder Kantenortung eine bessere geometrische Stabilität erforderlich ist, die vollen telezentrischen Kosten jedoch nicht gerechtfertigt sind.Senden Sie Toleranz, Kalibrierungsplan und erforderliche Wiederholgenauigkeit.
Telezentrisches ObjektivVerwenden Sie diese Option, wenn perspektivische Fehler aufgrund von Höhenschwankungen die gemessene Größe oder Kantenposition ändern können.Senden Sie Objektgröße, Sensorgröße, Arbeitsabstand und Teilehöhenvariation.
ZeilenobjektivWird verwendet, wenn breites Endlosmaterial eine Auflösung von Kante zu Kante und eine gleichmäßige Ausleuchtung erfordert.Bahnbreite, Kamera-Zeilenrate, Sensorlänge und das Konzept der Linienbeleuchtung angeben.

Rechenbeispiel und Prüfgrenzen

Berechnen Sie zuerst die Vergrößerung und überprüfen Sie dann das Datenblatt des Objektivs

Veranschaulichende Berechnung, keine Produktspezifikation: Angenommen werden eine aktive Sensorbreite von 8.8 mm mit 2,200 horizontalen Pixeln und ein erforderliches horizontales Sichtfeld von 44 mm. Alle Maße beziehen sich auf dieselbe Achse. Verwenden Sie die aktiven Sensorabmessungen und nicht die nominale Bezeichnung des optischen Formats.

AuswahlschrittBerechnung oder erforderliche SpezifikationEinschränkung
Erforderliche Vergrößerung8.8 mm Sensorbreite ÷ 44 mm Objektfeld = 0.20×Vertikalfeld und Sensordiagonale separat prüfen; Lassen Sie einen Spielraum für die Variation der Teileposition.
Objektraum-Sampling44 mm ÷ 2,200 Pixel = 0.020 mm/pixel (20 µm/pixel)Die berechnete Abtastung ist nicht gleichbedeutend mit optischer Auflösung, Wiederholbarkeit oder Messgenauigkeit.
Feature-SamplingEin hypothetisches 0.10 mm großes Merkmal erstreckt sich über 0.10 ÷ 0.020 = 5 PixelFünf Pixel garantieren keine Erkennung. Überprüfen Sie Kontrast, Objektiv MTF, Rauschen, Unschärfe und den gewählten Algorithmus.
Arbeitsabstand und MontageNennarbeitsabstand mit zugehöriger Bezugsebene, Außenabmessungen des Objektivs und Montagezeichnung anfordern.Verwenden Sie den Abstand vom Sensor zum Bauteil nicht als Ersatz für einen Arbeitsabstand, der ab der Objektivvorderseite angegeben ist.
Sensorabdeckung und WellenlängeFordern Sie Bildkreis, unterstützte Sensorabmessungen und Leistung bei der Beleuchtungswellenlänge an.Ein passendes C-mount-Gewinde belegt weder die Sensorabdeckung noch die Abbildungsleistung in den Bildecken.
MessleistungFordern Sie ggf. Verzerrung, Telezentrie, MTF und Tiefenschärfebedingungen an.Prüfen Sie die Messleistung bei der tatsächlichen Vergrößerung, Blende, Feldposition und im vorgesehenen Teilehöhenbereich.
  • Für ein Objektiv mit fester Vergrößerung gilt: Sichtfeld = aktive Sensorabmessung ÷ Vergrößerung. Passt der erforderliche Objektbereich nicht ins Bild, lässt sich der abgeschnittene Rand nicht durch einen Softwaremaßstab zurückholen. Bei konventionellen Objektiven sind die Auswahldaten des Herstellers für den benötigten Arbeitsabstand zu verwenden; eine Dünnlinsen-Näherung ist keine endgültige Modellspezifikation.
  • Objektseitige Telezentrie und Bi-Telezentrie sind Kategorien optischer Konstruktionen. Klären Sie das konkret verfügbare Modell und dessen Datenblatt, bevor Sie eine dieser Kategorien als Eigenschaft des tatsächlich angebotenen Produkts ansehen.
  • Senden Sie Kameramodell- und aktive Sensorabmessungen, beide FOV-Achsen, kleinstes Merkmal, Maßtoleranz, Höhenabweichung, Arbeitsabstand, Beleuchtungswellenlänge und mechanische Grenzen. Bestätigen Sie die endgültige Auswahl anhand repräsentativer Gut- und Schlechtproben.

Vorbereitung der Anfrage

  • Werkstück, Material und Oberfläche
  • Fehler-, Code-, Maß- oder Geometrieziel
  • Sichtfeld, Arbeitsabstand und Einbauraum
  • Liniengeschwindigkeit, Trigger und benötigter Ausgang
  • Referenzmodell, Musterbild oder Fehlerbeispiel

Häufige Auswahlfehler

  • Ein Modell wählen, bevor das Prüfziel messbar definiert ist.
  • Beleuchtung als Zubehör statt als Werkzeug für den Bildkontrast behandeln.
  • Vorrichtungsstabilität, Teilevariation und Wartung vernachlässigen.

Quellen und Geltungsbereich

Edmund Optics

Grundlegende Objektivauswahl

Erklärung des Herstellers zu Sensorabmessungen, Vergrößerung und Sichtfeld; keine Deyi-Produktspezifikation.

Edmund Optics

Verzerrung und Telezentrizität

Unterscheidet feldabhängige Verzerrung vom restlichen telezentrischen Winkel und tiefenabhängiger Vergrößerung.

Edmund Optics

Telezentrische Designthemen

Erklärt Objektraum, Bildraum und doppelt telezentrische Designs; stellt keine Verfügbarkeit des Deyi-Modells fest.

Passende Produkte und Lösungen

Weiterführende Leitfäden

Technische Leitfäden

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Fragen zu diesem Leitfaden

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Wie wähle ich ein Bildverarbeitungsobjektiv aus?

Beginnen Sie mit Sichtfeld, Sensorgröße und Arbeitsabstand und überprüfen Sie dann Brennweite, Verzerrung, Blende, Schärfentiefe, Sensorabdeckung und Auflösung.

Wann benötige ich ein telezentrisches Objektiv?

Verwenden Sie ein telezentrisches Objektiv, wenn sich die Messgenauigkeit oder die Kantenposition ändern, wenn die Höhe, der Abstand oder die Position des Teils innerhalb der Vorrichtung variieren.

Was soll ich für eine Objektivempfehlung senden?

Senden Sie Objektgröße, FOV, Arbeitsabstand, Sensorgröße, Kameramodell, kleinstes Merkmal, Toleranz, Teilehöhenabweichung, Beleuchtungsweg und Montagegrenzen.

Anwendungsauswahlbeispiele

Diese intern erstellten Auswahlbeispiele zeigen Komponentenentscheidungen und vorgeschlagene Abnahmekriterien. Sie sind keine Kundenprojekte, gemessenen Lieferergebnisse oder Kundenreferenzen. Die Bilder dienen der Illustration.

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