Il sistema di visione artificiale è anche chiamato sistema di visione industriale. Il suo principio è: visualizzare il prodotto o l'area rilevata, quindi elaborarlo con uno speciale software di elaborazione delle immagini in base alle informazioni sull'immagine. In base al risultato dell'elaborazione, il software può determinare automaticamente la posizione, le dimensioni e l'aspetto del prodotto' giudicare se è qualificato o meno in base agli standard umani preimpostati e inviare le informazioni sul giudizio all'agenzia esecutiva .
Il sistema di ispezione della visione artificiale utilizza una telecamera CCD per convertire il target rilevato in un segnale di immagine, che viene inviato a un sistema di elaborazione delle immagini dedicato. A seconda della distribuzione dei pixel, della luminosità, del colore e di altre informazioni, viene convertito in un segnale digitale. Il sistema di elaborazione delle immagini esegue varie operazioni su questi segnali. Per estrarre le caratteristiche del target, come area, quantità, posizione, lunghezza e produrre il risultato in base alla tolleranza preimpostata e ad altre condizioni, tra cui dimensione, angolo, numero, superato / non superato, sì / no, ecc. realizzare la funzione di identificazione automatica.
Da un punto di vista funzionale, il sistema di visione artificiale ha principalmente tre tipi di funzioni: una è la funzione di posizionamento, che può determinare automaticamente dove si trovano l'oggetto e il prodotto di interesse, ed emettere le informazioni sulla posizione attraverso un certo protocollo di comunicazione. Questa funzione è utilizzata principalmente per l'assemblaggio e la produzione automatici, come assemblaggio automatico, saldatura automatica, confezionamento automatico, riempimento automatico, spruzzatura automatica e attuatori automatici multipli (manipolatori, pinze di saldatura, ugelli, ecc.); la seconda funzione è la misurazione, ovvero l'aspetto del prodotto può essere misurato automaticamente, come la misurazione del contorno, dell'apertura, dell'altezza, dell'area, ecc.; la terza è la funzione di rilevamento dei difetti, che è la funzione più utilizzata dal sistema di visione. Può rilevare le informazioni rilevanti sulla superficie del prodotto, come: la confezione è corretta, se la confezione è corretta, stampa Se ci sono errori, graffi o particelle sulla superficie, danni, macchie di olio, polvere, parti in plastica con perforazioni, cattive iniezione di pioggia e nebbia, ecc.
Rispetto ai metodi meccanici manuali o tradizionali, i sistemi di visione artificiale presentano una serie di vantaggi come velocità elevata, alta precisione e alta precisione. Con lo sviluppo della modernizzazione industriale, la visione artificiale è stata ampiamente utilizzata in vari campi per fornire alle imprese e agli utenti una migliore qualità del prodotto e soluzioni perfette.
Spiegazione dettagliata dei termini professionali delle lenti industriali per visione artificiale
Nel sistema di visione artificiale, l'obiettivo è equivalente all'occhio umano e la sua funzione principale è quella di mettere a fuoco l'immagine ottica del bersaglio sull'area fotosensibile del sensore di immagine (fotocamera). Tutte le informazioni sull'immagine elaborate dal sistema di visione vengono ottenute attraverso l'obiettivo e la qualità dell'obiettivo influisce direttamente sulle prestazioni complessive del sistema di visione. Quanto segue è una spiegazione dettagliata dei termini professionali correlati degli obiettivi industriali per visione artificiale.
1. Distorsione
Può essere suddiviso in distorsione a cuscinetto e distorsione a barilotto, come mostrato di seguito:
2. Distorsione TV:
Il valore calcolato come percentuale della lunghezza laterale effettiva della forma distorta e della forma ideale.
3. Ingrandimento ottico
4.Monitor zoom
Metodo di calcolo:
Esempio: VS-MS1 ＋ telecamera CCD con obiettivo 10x da 1/2 ", imaging su monitor da 14"
L'oggetto da 0,1 mm è un'immagine di 44,45 mm sul monitor
※ A volte, a seconda dello stato di scansione del monitor TV, il semplice calcolo di cui sopra avrà alcune modifiche.
5. Risoluzione
Mostra l'intervallo tra i 2 punti che si possono vedere 0,61x la lunghezza d'onda utilizzata (λ) / NA=risoluzione (μ)
Il metodo di calcolo di cui sopra può teoricamente calcolare la risoluzione, ma non include la distorsione.
※ La lunghezza d'onda d'uso è di 550 nm
6.Risoluzione
Il numero di linee bianche e nere può essere visto al centro di 1 mm. Unità (lp) / mm.
7. MTF (Modulation Transfer Function)
La frequenza spaziale e il contrasto utilizzati per riprodurre i cambiamenti di tonalità sulla superficie dell'oggetto durante l'imaging.
8. Distanza di lavoro
La distanza dal barilotto dell'obiettivo all'oggetto
9.O / I (Object to Imager)
La distanza tra l'oggetto e l'immagine è la lunghezza tra l'oggetto e l'immagine.
10. Cerchio di imaging
Dimensione immagine φ, è necessario inserire la dimensione del sensore della fotocamera.
11. Supporto per fotocamera
C-mount: 1" diametro x 32 TPI: FB: 17,526 mm
CS-mount: 1" diametro x 32 TPI: FB: 12,526 mm
Attacco F: FB: 46,5 mm
M72-Mount: i produttori di FB sono diversi
12. Campo visivo (FOV)
Il campo visivo si riferisce alla portata del lato dell'oggetto visto dopo aver utilizzato la fotocamera
La lunghezza longitudinale dell'area effettiva della telecamera (V) / ingrandimento ottico (M)=campo visivo (V)
La lunghezza laterale dell'area effettiva della telecamera (H) / ingrandimento ottico (M)=campo visivo (H)
＊ Il campo visivo sui dati tecnici si riferisce al valore calcolato dai valori generali della sorgente luminosa e dell'area effettiva.
La lunghezza verticale dell'area effettiva della telecamera (V) o (H)=la dimensione di un pixel della telecamera × il numero di pixel effettivi (V) o (H)
Calcolare.
13. Profondità di campo
La profondità di campo si riferisce alla distanza dell'oggetto dopo l'imaging. Allo stesso modo, l'intervallo sul lato della fotocamera è chiamato profondità di fuoco. Il valore della profondità di campo specifica è leggermente diverso.
14. Lunghezza focale (f)
f (Lunghezza focale) La distanza dal punto principale posteriore (H2) del sistema ottico al piano focale.
15. FNO
Quando l'obiettivo è da infinito, la luminosità rappresenta il valore, minore è il valore, più luminoso. FNO=lunghezza focale / apertura incidente o apertura effettiva=f / D
16. Efficacia F
La luminosità dell'obiettivo a una distanza limitata.
Efficace F = (ingrandimento ottico 1 +) x F #
Efficace F=ingrandimento ottico / 2NA
17. NA (Apertura numerica)
NA sul lato oggetto=sin uxn
NA' sul lato dell'immagine=sin u' xn'
Come mostrato nella figura sottostante, l'angolo di ingresso u, l'indice di rifrazione del lato dell'oggetto n, l'indice di rifrazione del lato di imaging' n'
NA=NA' x ingrandimento
18. Luminosità dei bordi
L'illuminamento relativo si riferisce alla percentuale dell'illuminamento centrale rispetto all'illuminamento periferico.
19. Obiettivo telecentrico
Una lente in cui il raggio principale è parallelo alla sorgente luminosa della lente. Sono presenti telecentricità sul lato dell'oggetto, telecentricità sul lato dell'immagine e telecentricità su entrambi i lati.
20.Telecentrico
La telecentricità si riferisce all'errore di ingrandimento dell'oggetto. Minore è l'errore di ingrandimento, maggiore è la telecentricità. La telecentricità ha una varietà di usi diversi. È importante comprendere la telecentricità prima di utilizzare l'obiettivo. Il raggio principale dell'obiettivo telecentrico è parallelo all'asse ottico dell'obiettivo. Se la telecentricità non è buona, l'effetto dell'obiettivo telecentrico non è buono; la telecentricità può essere semplicemente confermata con la figura seguente.
21. Profondità di campo (DOF)
La profondità di campo può essere calcolata utilizzando la seguente formula:
Profondità di campo=2 x COC consentito x F / ingrandimento ottico effettivo²=valore di errore consentito / (NA x ingrandimento ottico)
(Utilizzo di COC consentito 0,04 mm)
22. Ventilazione e risoluzione
Airy Disk si riferisce al fatto che un cerchio concentrico si forma effettivamente quando la luce viene concentrata attraverso una lente senza distorsioni. Questo cerchio concentrico è chiamato Airy Disk. Il raggio r di Airy Disk può essere calcolato con la seguente formula. Questo valore è chiamato risoluzione. r=0.61λ / NA Il raggio di Airy Disk cambia con la lunghezza d'onda. Più lunga è la lunghezza d'onda, più difficile è per la luce concentrarsi su un punto. Esempio: lunghezza d'onda dell'obiettivo NA0.07 550 nm r=0,61 * 0,55 / 0,07=4,8 μ
23.MTF e risoluzione
MTF (Modulation Transfer Function) si riferisce al cambiamento di densità sulla superficie di un oggetto e viene riprodotto anche il lato dell'immagine. Indica le prestazioni di imaging della lente, il grado di contrasto dell'immagine e dell'oggetto in riproduzione. Per testare le prestazioni di confronto, viene utilizzato un test a intervalli in bianco e nero con una frequenza spaziale specifica. La frequenza spaziale si riferisce al grado di variazione della densità a una distanza di 1 mm.
Come mostrato nella Figura 1, l'onda della matrice in bianco e nero, il contrasto in bianco e nero è del 100%. Dopo che questo oggetto è stato fotografato dall'obiettivo, il cambiamento nel contrasto dell'immagine viene quantificato. Fondamentalmente, non importa quale obiettivo, ci sarà una diminuzione del contrasto. Il contrasto finale viene ridotto allo 0%. Non riesco a distinguere i colori.
Le figure 2 e 3 mostrano i cambiamenti nella frequenza spaziale tra il lato dell'oggetto e il lato dell'immagine. L'asse orizzontale rappresenta la frequenza spaziale e l'asse verticale rappresenta la luminosità. Il contrasto tra il lato dell'oggetto e il lato dell'immagine viene calcolato da A e B. MTF viene calcolato dal rapporto tra A e B.
La relazione tra risoluzione e MTF: la risoluzione si riferisce all'intervallo tra il modo in cui due punti vengono separati e riconosciuti. In generale, la qualità dell'obiettivo può essere giudicata dal valore della risoluzione, ma l'MTF effettivo ha un ottimo rapporto con la risoluzione. La Figura 4 mostra le curve MTF di due lenti differenti. L'obiettivo a ha una risoluzione bassa ma un contrasto elevato. L'obiettivo b ha un contrasto basso ma una risoluzione elevata.
Introduzione all'interfaccia per lenti ottiche
La lente ottica è una parte indispensabile del sistema di visione artificiale. A seconda della lunghezza focale, può essere suddiviso in obiettivo focale corto, obiettivo focale medio e teleobiettivo; a seconda del campo visivo, può essere suddiviso in grandangolo, standard e teleobiettivi; secondo la struttura, può essere diviso in apertura fissa. Obiettivo di messa a fuoco, obiettivo con messa a fuoco fissa con iride manuale, obiettivo con messa a fuoco fissa con iris automatico, obiettivo con zoom manuale, obiettivo con zoom automatico, obiettivo con zoom elettrico con iris automatico, obiettivo elettrico a tre variabili (iride, lunghezza focale, messa a fuoco variabile), ecc. tipo di interfaccia, può essere suddiviso in obiettivo di tipo C, obiettivo di tipo CS, obiettivo di tipo U e obiettivo speciale.
1. Obiettivo di tipo C.
La lunghezza focale della flangia dell'obiettivo di tipo C è la distanza tra la flangia di montaggio e il punto convergente della luce parallela dell'obiettivo incidente. La lunghezza focale della flangia è di 17,526 mm o 0,690 pollici. La nervatura di installazione è: 1 pollice di diametro, 32 filettature. L'obiettivo può essere utilizzato su sensori di linea con una lunghezza di 0,512 pollici (13 mm) o inferiore. Tuttavia, a causa della distorsione geometrica e delle caratteristiche dell'angolo di mercato, è necessario identificare se gli obiettivi a focale corta sono adatti. Ad esempio, un obiettivo con una lunghezza focale di 12,6 mm non dovrebbe utilizzare un array lineare più lungo di 6,5 mm. Se la dimensione della lunghezza focale della flangia viene utilizzata per determinare la distanza dall'obiettivo all'array, l'adattatore dell'obiettivo deve essere aumentato quando l'ingrandimento dell'oggetto è inferiore a 20 volte. L'anello adattatore viene aggiunto dietro l'obiettivo per aumentare la distanza dall'obiettivo all'immagine, supponendo che il campo di messa a fuoco della maggior parte degli obiettivi sia del 5-10%. La distanza di estensione dell'obiettivo è la lunghezza focale / ingrandimento laterale dell'oggetto. Con un anello adattatore da 5 mm, è possibile collegare un obiettivo con attacco C a una telecamera con attacco CS.
2. Obiettivo di tipo CS
L'obiettivo CS può essere collegato direttamente alla telecamera con la porta CS, ma l'obiettivo con attacco CS non può essere utilizzato con la telecamera con attacco C.
3. Lente a forma di U.
L'obiettivo di tipo U è un obiettivo a lunghezza focale variabile con una lunghezza focale della flangia di 47,526 mm o 1,7913 pollici e una nervatura di montaggio di M42 × 1. Progettato principalmente per applicazioni fotografiche da 35 mm, può essere utilizzato per qualsiasi matrice di lunghezza inferiore a 1,25 pollici (38,1 mm).
Nel campo dell'elaborazione delle immagini digitali, esiste una serie di specchi standard con due specifiche di interfaccia (montaggio C e attacco CS)
Testa di montaggio. Ciò ha portato a quattro combinazioni, come mostrato nella figura seguente. Uno di questi non corrisponde: l'obiettivo con attacco CS non può essere utilizzato con la fotocamera con attacco C.
in caso di richieste, fare clic sul seguente collegamento:
