Руководства по выбору

Руководство по выбору объектива машинного зрения

Выбирайте линзы машинного зрения по полю зрения, размеру сенсора, рабочему расстоянию, диафрагме, дисторсии, разрешению, а также по тому, требуется ли для задачи стабильность телецентрических измерений.

Оптический стенд для выбора объектива машинного зрения с промышленной камерой и калибровочной мишенью
Иллюстрация для подбора, а не подтверждение установки у клиента, модели поставленного изделия или проверенной взаимозаменяемости.

Краткий ответ

Руководство по выбору объектива машинного зрения

Сначала выберите линзу машинного зрения по полю зрения, размеру сенсора и рабочему расстоянию. Затем проверьте дисторсию, диафрагму, глубину резкости, зону покрытия сенсора и наличие необходимости в телецентрической линзе для повторяемости измерений.

Текст переведён с машинной поддержкой и не прошёл языковую проверку человеком. Технические условия следует подтвердить на реальных образцах и по источникам. Оригинал на английском

Русский маршрут

Линза является правильной только тогда, когда она закрывает датчик и FOV, разрешает мельчайшие детали, соответствует рабочему расстоянию и удерживает искажения в пределах допуска проверки.

Условия подбора

Рабочее расстояние часто ограничивает выбор объектива и размещение освещения.

Подготовка запроса

Задачи измерений требуют более строгого контроля искажений и могут потребовать телецентрической оптики.

Основные положения

  • Размер объекта и размер датчика необходимо рассматривать вместе.
  • Рабочее расстояние часто ограничивает выбор объектива и размещение освещения.
  • Задачи измерений требуют более строгого контроля искажений и могут потребовать телецентрической оптики.

Выбор и порядок действий

Рассчитайте поле зрения, прежде чем выбирать фокусное расстояние.

Объектив следует выбирать исходя из необходимого размера объекта, размера сенсора и рабочего расстояния. Если FOV неверен, программное масштабирование не сможет восстановить недостающие пиксели или обрезанные края детали.

Проверьте зону действия датчика и работу углов.

Объектив должен покрывать формат сенсора камеры без неприемлемого виньетирования или мягкости краев. Большие датчики, высокое разрешение и широкие требования FOV делают эту проверку более важной.

Относитесь к рабочему расстоянию как к оптическому и механическому ограничению.

Рабочее расстояние влияет на фокусное расстояние, глубину резкости, расположение освещения и доступ к приспособлению для фиксации детали. Даже подходящий по изображению объектив может не обеспечить нужную проверку, если конструкция станка не позволяет закрепить камеру, свет и держатель детали с повторяемым положением.

Используйте телецентрическую оптику, когда ошибка перспективы меняет результат.

Для проверки наличия может быть достаточно стандартного объектива. Прецизионный размерный контроль, определение кромок и строгие допуски часто требуют малодисторсионной или телецентрической оптики, чтобы уменьшить изменение видимого размера при изменении высоты детали.

Сравнение условий выбора

Руководство по выбору объектива машинного зрения
КритерийПрактическая оценкаДанные для запроса предложения
Стандартный объектив C-mountПодходит для многих задач контроля наличия, дефектов и положения, если требования к допустимой дисторсии нестрогие.Отправьте FOV, рабочее расстояние, размер датчика и наименьший элемент.
Объектив с низким искажениемИспользуйте, когда измерение или определение края требуют большей геометрической стабильности, но полные затраты на телецентрирование не оправданы.Отправьте допуск, план калибровки и требуемую повторяемость.
Телецентрическая линзаИспользуйте, когда ошибка перспективы из-за изменения высоты может изменить измеренный размер или положение края.Отправляйте размер объекта, размер датчика, рабочее расстояние и изменение высоты детали.
Объектив линейного сканированияИспользуйте, когда для широкого непрерывного материала требуется разрешение от края до края и равномерное освещение.Укажите ширину полотна, частоту строк камеры, длину сенсора и схему линейного освещения.

Пример расчёта и ограничения проверки

Сначала рассчитайте увеличение, а затем сверьтесь с техническими данными объектива.

Иллюстративный расчет, а не спецификация продукта: примем активную ширину сенсора 8.8 mm, число пикселей по горизонтали 2,200 и требуемое горизонтальное поле зрения 44 mm. Все размеры относятся к одной оси. Используйте активные размеры сенсора, а не номинальное обозначение оптического формата.

Шаг выбораРасчет или требуемая спецификацияЛимит
Требуемое увеличениеШирина сенсора 8.8 mm ÷ поле объекта 44 mm = 0.20×Отдельно проверьте вертикальное поле и диагональ датчика; оставьте поле для изменения положения детали.
Выборка объектного пространства44 mm ÷ 2,200 пикселей = 0.020 mm/pixel (20 µm/pixel)Выборка – это не оптическое разрешение, повторяемость или точность измерения.
Дискретизация контролируемого элементаГипотетический элемент размером 0.10 mm занимает 0.10 ÷ 0.020 = 5 пикселейПять пикселей не гарантируют обнаружения. Проверьте контрастность, объектив MTF, шум, размытие и выбранный алгоритм.
Рабочее расстояние и монтажЗапросите номинальное рабочее расстояние и его базовую плоскость, внешние габариты объектива и монтажный чертеж.Не подменяйте рабочее расстояние, отсчитываемое от передней части объектива, расстоянием от сенсора до детали.
Покрытие датчика и длина волныЗапросите круг изображения, поддерживаемые размеры датчика и характеристики на длине волны освещения.Совпадение резьбы C-mount не доказывает покрытие всего сенсора или оптические характеристики в углах изображения.
Производительность измеренияЗапросите искажение, телецентричность, если применимо, MTF и условия глубины резкости.Проверьте фактическое увеличение, апертуру, положение поля зрения и диапазон высоты детали.
  • Для объектива с фиксированным увеличением: поле зрения = активный размер сенсора ÷ увеличение. Если нужная область объекта не помещается в изображение, программное изменение масштаба не восстановит обрезанные края. Для обычного объектива используйте данные подбора производителя при требуемом рабочем расстоянии; оценка по модели тонкой линзы не является окончательной спецификацией модели.
  • Телецентричность в пространстве предметов и бителецентричность — категории оптической конструкции. Уточните конкретную доступную модель и получите ее документацию, прежде чем считать одну из этих категорий свойством поставляемого изделия.
  • Отправьте модель камеры и размеры активного датчика, обе оси FOV, наименьший элемент, допуск на размер, изменение высоты, рабочее расстояние, длину волны освещения и механические ограничения. Подтвердите окончательный выбор репрезентативными хорошими и плохими образцами.

Подготовка запроса

  • Деталь, материал и состояние поверхности
  • Цель контроля: дефект, код, размер или геометрия
  • Поле зрения, рабочее расстояние и место установки
  • Скорость линии, способ запуска и необходимый выход
  • Референсная модель, изображение образца или пример сбоя

Типичные ошибки выбора

  • Выбирать модель до определения измеримой цели контроля.
  • Считать освещение аксессуаром, а не средством управления контрастом.
  • Игнорировать стабильность оснастки, разброс деталей и обслуживание.

Источники и область применения

Edmund Optics

Базовый выбор объектива

Объяснение производителя размеров датчика, увеличения и поля зрения; это не спецификация продукта Deyi.

Edmund Optics

Искажение и телецентричность

Отличает искажения, зависящие от поля, от остаточного телецентрического угла и увеличения, зависящего от глубины.

Связанные изделия и решения

Дополнительные технические руководства

Технические руководства

Сравнение марок и альтернатив

RFQ на русском

Уточним требования к вашей проверке.

Пришлите изображения образцов, допуски, скорость, поле зрения и условия монтажа, чтобы обсудить подходящие компоненты и необходимые проверки.

Отправить технический запрос

FAQ

Вопросы по этому руководству

Отправить технический запрос
Как выбрать линзу для машинного зрения?

Начните с поля зрения, размера сенсора и рабочего расстояния, затем проверьте фокусное расстояние, дисторсию, диафрагму, глубину резкости, охват сенсора и разрешение.

Когда мне нужен телецентрический объектив?

Используйте телецентрическую линзу, если точность измерения или положение края изменяются, если высота, расстояние или положение детали внутри приспособления меняются.

Что мне следует отправить, чтобы получить рекомендацию по линзам?

Отправьте размер объекта, FOV, рабочее расстояние, размер датчика, модель камеры, наименьший элемент, допуск, изменение высоты детали, маршрут освещения и ограничения при монтаже.

Примеры подбора

Эти внутренние примеры подбора показывают выбор компонентов и предлагаемые критерии приемки. Это не проекты клиентов, не измеренные результаты поставок и не отзывы клиентов. Изображения иллюстративные.

Продолжить диагностику

Контакты

Прямой RFQ-контакт

Обсудите задачу инспекции с инженером.

Отправьте фото образцов, референс-модель, FOV, рабочую дистанцию и скорость линии.

Цель: brief подбора в течение 24ч
Найти дефекты раньше