Le système de vision automatique est également appelé système de vision industrielle. Son principe est : imager le produit ou la zone de détection, puis le traiter avec un logiciel spécial de traitement d’image en fonction de ses informations d’image. Selon le résultat de traitement, le logiciel peut automatiquement déterminer la position du produit, la taille et l’apparence des informations , Et de juger si elle est qualifiée ou non selon les normes humaines préé établies, et de fournir ses informations de jugement à l’agence exécutive.
Le système d’inspection de la vision automatique utilise une caméra CCD pour convertir la cible détectée en un signal d’image, qui est envoyé à un système de traitement d’image dédié. Selon la distribution de pixels, la luminosité, la couleur et d’autres informations, il est converti en un signal numérique. Le système de traitement d’image effectue diverses opérations sur ces signaux. Extraire les caractéristiques de la cible, telles que la zone, la quantité, la position, la longueur et la sortie, le résultat en fonction de la tolérance prédéfinis et d’autres conditions, y compris la taille, l’angle, le nombre, passer/échouer, oui/non, etc., pour réaliser la fonction d’identification automatique.
D’un point de vue fonctionnel, le système de vision automatique a principalement trois types de fonctions: l’un est la fonction de positionnement, qui peut automatiquement déterminer où se trouvent l’objet et le produit d’intérêt, et la sortie de l’information de position à travers un certain protocole de communication. Cette fonction est principalement utilisée pour l’assemblage automatique et la production, tels que l’assemblage automatique, le soudage automatique, l’emballage automatique, le remplissage automatique, la pulvérisation automatique et les actionneurs automatiques multiples (manipulateurs, pistolets de soudure, buses, etc.); la deuxième fonction est la mesure, c’est-à-dire que l’apparence du produit peut être mesurée automatiquement, comme la mesure du contour, de l’ouverture, de la hauteur, de la zone, etc.; la troisième est la fonction de détection des défauts, qui est la fonction la plus utilisée du système de vision. Il peut détecter les informations pertinentes sur la surface du produit, telles que: l’emballage est correct, si l’emballage est correct, l’impression S’il ya des erreurs, des rayures ou des particules sur la surface, dommages, taches d’huile, poussière, pièces en plastique avec perforations, mauvaise pluie et injection de brouillard, etc.
Comparés aux méthodes mécaniques manuelles ou traditionnelles, les systèmes de vision automatique ont une série d’avantages tels que la vitesse rapide, la haute précision, et la haute précision. Avec le développement de la modernisation industrielle, la vision automatique a été largement utilisée dans divers domaines pour fournir aux entreprises et aux utilisateurs une meilleure qualité de produit et des solutions parfaites.
Explication détaillée des termes professionnels de la vision machine lentille industrielle
Dans le système de vision automatique, l’objectif est équivalent à l’œil humain, et sa fonction principale est de concentrer l’image optique de la cible sur la zone photosensible du capteur d’image (caméra). Toutes les informations d’image traitées par le système de vision sont obtenues à travers la lentille, et la qualité de la lentille affecte directement les performances globales du système de vision. Ce qui suit est une explication détaillée des termes professionnels connexes des lentilles industrielles de vision automatique.
1. Distorsion
Il peut être divisé en distorsion pincushion et distorsion du canon, comme indiqué ci-dessous:
2. Distorsion tv :
La valeur calculée en pourcentage de la longueur latérale réelle de la forme déformée et de la forme idéale.
3. Grossissement optique
zoom 4.Monitor
Méthode de calcul:
Exemple : Caméra CCD VS-MS1+10x 1/2 » de l’objectif, imagerie sur moniteur de 14 »
L’objet 0.1mm est l’image de 44.45mm sur le moniteur
ン Parfois, selon l’état de numérisation du moniteur de télévision, le calcul simple ci-dessus aura quelques changements.
5. Résolution
Il montre l’intervalle entre les 2 points qui peuvent être vus 0,61x la longueur d’onde utilisée (ν)/ NA=résolution (μ)
La méthode de calcul ci-dessus peut théoriquement calculer la résolution, mais n’inclut pas la distorsion.
ン La longueur d’onde d’utilisation est de 550nm
6.Résolution
Le nombre de lignes noires et blanches peut être vu au milieu de 1 mm. Unité (lp)/mm.
7. MTF (Fonction de transfert de modulation)
La fréquence spatiale et le contraste utilisés pour reproduire l’ombre changent à la surface de l’objet pendant l’imagerie.
8. Distance de travail
La distance entre le canon de l’objectif et l’objet
9.O/I (Objet à l’imageur)
La distance entre l’objet et l’image est la longueur entre l’objet et l’image.
10. Cercle d’imagerie
Taille de l φ, vous devez entrer la taille du capteur de la caméra.
11. Montage de caméra
Montage C: 1 » diamètre x 32 TPI: FB: 17.526mm
Montage CS: 1 » diamètre x 32 TPI: FB: 12.526mm
Monture F: FB: 46.5mm
M72-Mount: Les fabricants de FB sont différents
12. Champ de vision (FOV)
Champ de vision se réfère à la portée du côté de l’objet vu après l’utilisation de la caméra
La longueur longitudinale de la zone efficace de la caméra (V) / grossissement optique (M) = champ de vision (V)
La longueur latérale de la zone efficace de la caméra (H) / grossissement optique (M) = champ de vision (H)
*Le champ de vision sur les données techniques se réfère à la valeur calculée à partir des valeurs générales de la source lumineuse et de la zone efficace.
La longueur verticale de la zone efficace de la caméra (V) ou (H) = la taille d’un pixel de la caméra × le nombre de pixels efficaces (V) ou (H)
Pour calculer.
13. Profondeur de champ
La profondeur de champ se réfère à la distance de l’objet après l’imagerie. De même, la plage du côté de la caméra est appelée la profondeur de mise au point. La valeur de la profondeur de champ spécifique est légèrement différente.
14. Longueur focale (f)
f (Focal Length) La distance entre le point principal arrière (H2) du système optique et le plan focal.
15. FNO
Lorsque l’objectif est de l’infini, la luminosité représente la valeur, plus la valeur est petite, plus la luminosité est brillante. FNO=focale/ouverture d’incident ou ouverture efficace=f/D
16. Efficacité F
La luminosité de l’objectif à une distance limitée.
Efficace F = (1 + grossissement optique) x F #
F efficace = grossissement optique / 2NA
17. NA (Ouverture numérique)
NA sur le côté objet = sin u x n
NA' du côté de l’imagerie = sin u’x n'
Comme le montre la figure ci-dessous, l’angle d’entrée u, l’indice réfractif du côté objet n, l’indice réfractif de l’imagerie side’n'
NA = NA' x grossissement
18. Luminosité de bord
L’éclairage relatif se réfère au pourcentage de l’éclairage central à l’éclairage périphérique.
19. Objectif télécentrique
Une lentille dans laquelle le rayon principal est parallèle à la source lumineuse de la lentille. Il y a la télécentricité du côté de l’objet, la télécentricité du côté de l’imagerie et la télécentricité des deux côtés.
20.Télécentrique
La télécentricité se réfère à l’erreur de grossissement de l’objet. Plus l’erreur de grossissement est petite, plus la télécentricité est élevée. La télécentralité a une variété d’utilisations différentes. Il est important de saisir la télécentricité avant d’utiliser l’objectif. Le rayon principal de l’objectif télécentrique est parallèle à l’axe optique de la lentille. Si la télécentricité n’est pas bonne, l’effet de l’objectif télécentrique n’est pas bon; la télécentralité peut être simplement confirmée avec le chiffre suivant.
21. Profondeur de champ (DOF)
La profondeur de champ peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
Profondeur de champ = 2 x COC admissible x efficace F / grossissement optique² = valeur d’erreur permise / (NA x grossissement optique)
(Utilisation du COC admissible de 0,04 mm)
22. Casserole de ventilation et résolution
Airy Disk se réfère au fait qu’un cercle concentrique est effectivement formé lorsque la lumière est concentrée à travers une lentille sans distorsion. Ce cercle concentrique s’appelle Airy Disk. Le rayon r du disque aéroy peut être calculé par la formule suivante. Cette valeur est appelée résolution. r= 0,61ν/NA Le rayon du disque aéroy change avec la longueur d’onde. Plus la longueur d’onde est longue, plus il est difficile pour la lumière de se concentrer sur un point. Exemple : longueur d’onde de l’objectif NA0.07 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23.MTF et résolution
MTF (Modulation Transfer Function) se réfère au changement de densité à la surface d’un objet, et le côté imagerie est également reproduit. Indique les performances d’imagerie de la lentille, le degré de contraste de l’objet d’imagerie et de reproduction. Pour tester les performances de comparaison, un test d’intervalle en noir et blanc avec une fréquence spatiale spécifique est utilisé. La fréquence spatiale se réfère au degré de changement de densité à une distance de 1 mm.
Comme le montre la figure 1, l’onde matricielle noire et blanche, le contraste noir et blanc est de 100 %. Une fois cet objet photographié par l’objectif, le changement dans le contraste de l’image est quantifié. Fondamentalement, quelle que soit l’objectif, il y aura une diminution du contraste. Le contraste final est réduit à 0%. Ne peut pas distinguer les couleurs.
Les figures 2 et 3 montrent les changements de fréquence spatiale entre le côté objet et le côté imagerie. L’axe horizontal représente la fréquence spatiale, et l’axe vertical représente la luminosité. Le contraste entre le côté objet et le côté imagerie est calculé par A et B. MTF est calculé à partir du rapport A et B.
La relation entre la résolution et le MTF : La résolution fait référence à l’intervalle entre la façon dont deux points sont séparés et reconnus. Généralement, la qualité de l’objectif peut être jugé à partir de la valeur de la résolution, mais le MTF réel a une grande relation avec la résolution. La figure 4 montre les courbes MTF de deux lentilles différentes. Lentille a une basse résolution, mais un contraste élevé. L’objectif b a un faible contraste mais une haute résolution.
Introduction à l’interface optique des lentilles
L’objectif optique est une partie indispensable du système de vision automatique. Selon la longueur focale, il peut être divisé en objectif focal court, lentille focale moyenne, et téléobjectif; selon le champ de vision, il peut être divisé en lentilles grand angle, standard et téléobjectif; selon la structure, il peut être divisé en ouverture fixe. Objectif de mise au point, objectif de mise au point fixe iris manuel, objectif de mise au point fixe iris automatique, objectif zoom manuel, objectif zoom automatique, objectif de zoom électrique iris automatique, électrique à trois variables (iris, longueur focale, mise au point sont variables) lentille, etc. Selon le type d’interface, il peut être divisé en lentille de type C, lentille de type CS, lentille de type U et lentille spéciale.
1. Lentille de type C
La longueur focale de bride de lentille de type C est la distance entre la bride montante et le point convergent de la lumière parallèle de lentille incidente. La longueur focale de bride est 17.526mm ou 0.690in. La nervure d’installation est : 1po de diamètre, 32 threads.in. La lentille peut être utilisée sur des capteurs en ligne d’une longueur de 0,512po (13mm) ou moins. Toutefois, en raison de la distorsion géométrique et des caractéristiques de l’angle du marché, il est nécessaire d’identifier si les lentilles à focalisation courte conviennent. Par exemple, une lentille d’une longueur focale de 12,6 mm ne doit pas utiliser un tableau linéaire de plus de 6,5 mm. Si la taille de la longueur focale de la bride est utilisée pour déterminer la distance entre la lentille et le tableau, l’adaptateur de la lentille doit être augmenté lorsque le grossissement de l’objet est inférieur à 20 fois. L’anneau adaptateur est ajouté derrière l’objectif pour augmenter la distance entre l’objectif et l’image, en supposant que la plage de mise au point de la plupart des lentilles est de 5-10%. La distance d’extension de la lentille est le grossissement de la longueur focale/côté objet. Avec un anneau d’adaptateur de 5 mm, un objectif c-mount peut être connecté à une caméra cs-mount.
Objectif de type 2.CS
L’objectif CS peut être directement connecté à la caméra avec le port CS, mais l’objectif de montage CS ne peut pas être utilisé avec la caméra de montage C.
3. Lentille en forme de U
L’objectif de type U est une lentille de longueur focale variable avec une longueur focale de bride de 47.526mm ou 1.7913in, et une nervure de montage de M42×1. Principalement conçu pour les applications photo 35mm, il peut être utilisé pour n’importe quel tableau de moins de 1,25po (38,1 mm) de longueur.
Dans le domaine du traitement d’image numérique, il existe un ensemble de miroirs standard avec deux spécifications d’interface (monture C et monture CS)
Assemblage de têtes. Il en est résulté quatre combinaisons, comme le montre la figure ci-dessous. L’un d’eux ne correspond pas: l’objectif de montage CS ne peut pas être utilisé avec la caméra de montage C.
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