Sistem visi mesin juga disebut sistem visi industri. Prinsipnya adalah: citra produk atau area penginderaan, kemudian diolah dengan perangkat lunak pengolah citra khusus sesuai dengan informasi citra tersebut. Menurut hasil pemrosesan, perangkat lunak dapat secara otomatis menentukan posisi produk' informasi posisi, ukuran dan penampilan, Dan menilai apakah itu memenuhi syarat atau tidak sesuai dengan standar yang telah ditetapkan manusia, dan mengeluarkan informasi penilaiannya ke badan eksekutif .
Sistem inspeksi visi mesin menggunakan kamera CCD untuk mengubah target yang terdeteksi menjadi sinyal gambar, yang dikirim ke sistem pemrosesan gambar khusus. Menurut distribusi piksel, kecerahan, warna dan informasi lainnya, itu diubah menjadi sinyal digital. Sistem pemrosesan gambar melakukan berbagai operasi pada sinyal-sinyal ini. Untuk mengekstrak karakteristik target, seperti luas, kuantitas, posisi, panjang, dan keluaran hasil sesuai dengan toleransi yang telah ditetapkan dan kondisi lain, termasuk ukuran, sudut, angka, lulus / gagal, ya / tidak, dll., Ke menyadari fungsi identifikasi otomatis.
Dari sudut pandang fungsional, sistem visi mesin pada dasarnya memiliki tiga jenis fungsi: satu adalah fungsi pemosisian, yang secara otomatis dapat menentukan di mana objek dan produk yang diminati, dan menampilkan informasi posisi melalui protokol komunikasi tertentu. Fungsi ini banyak digunakan untuk Perakitan dan produksi otomatis, seperti perakitan otomatis, pengelasan otomatis, pengemasan otomatis, pengisian otomatis, penyemprotan otomatis, dan beberapa aktuator otomatis (manipulator, senjata las, nozel, dll.); fungsi kedua adalah pengukuran, yaitu tampilan produk dapat diukur secara otomatis, seperti pengukuran kontur, bukaan, tinggi, luas, dll; yang ketiga adalah fungsi deteksi cacat, yang merupakan fungsi sistem penglihatan yang paling banyak digunakan. Dapat mendeteksi informasi yang relevan pada permukaan produk, seperti: kemasan benar, apakah kemasannya benar, pencetakan Apakah ada kesalahan, goresan atau partikel di permukaan, kerusakan, noda oli, debu, bagian plastik berlubang, buruk injeksi hujan dan kabut, dll.
Dibandingkan dengan metode mekanis manual atau tradisional, sistem visi mesin memiliki serangkaian keunggulan seperti kecepatan tinggi, presisi tinggi, dan akurasi tinggi. Dengan perkembangan modernisasi industri, visi mesin telah banyak digunakan di berbagai bidang untuk menyediakan perusahaan dan pengguna dengan kualitas produk yang lebih baik dan solusi yang sempurna.
Penjelasan rinci istilah profesional lensa industri visi mesin
Dalam sistem penglihatan mesin, lensa setara dengan mata manusia, dan fungsi utamanya adalah memfokuskan gambar optik target pada area fotosensitif dari sensor gambar (kamera). Semua informasi gambar yang diproses oleh sistem penglihatan diperoleh melalui lensa, dan kualitas lensa secara langsung memengaruhi kinerja sistem penglihatan secara keseluruhan. Berikut ini adalah penjelasan rinci tentang istilah profesional terkait lensa industri visi mesin.
1. Distorsi
Ini dapat dibagi menjadi distorsi bantalan dan distorsi barel, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
2. Distorsi TV:
Nilai dihitung sebagai persentase dari panjang sisi sebenarnya dari bentuk terdistorsi dan bentuk ideal.
3. Perbesaran optik
4. Zoom monitor
Metode kalkulasi:
Contoh: Lensa VS-MS1 ＋ 10x kamera CCD 1/2 ", pencitraan pada monitor 14"
Objek 0.1mm adalah gambar 44.45mm di monitor
※ Terkadang, bergantung pada status pemindaian monitor TV, perhitungan sederhana di atas akan memiliki beberapa perubahan.
5. Resolusi
Hal tersebut menunjukkan interval antara 2 titik yang dapat dilihat 0.61x panjang gelombang yang digunakan (λ) / NA=resolusi (μ)
Metode perhitungan di atas secara teoritis dapat menghitung resolusi, tetapi tidak termasuk distorsi.
※ Panjang gelombang yang digunakan adalah 550nm
6. Resolusi
Jumlah garis hitam dan putih bisa dilihat di tengah 1mm. Satuan (lp) / mm.
7. MTF (Fungsi Transfer Modulasi)
Frekuensi spasial dan kontras yang digunakan untuk mereproduksi perubahan bayangan pada permukaan objek selama pencitraan.
8. Jarak Kerja
Jarak dari laras lensa ke objek
9. O / I (Objek ke Imager)
Jarak benda dengan bayangan adalah jarak benda dengan bayangan.
10. Lingkaran pencitraan
Ukuran gambar φ, Anda harus memasukkan ukuran sensor kamera.
11. Dudukan Kamera
Dudukan-C: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm
Pemasangan CS: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm
Dudukan-F: FB: 46,5 mm
M72-Mount: Produsen FB berbeda
12. Bidang pandang (FOV)
Bidang pandang mengacu pada kisaran sisi objek yang terlihat setelah menggunakan kamera
Panjang longitudinal area efektif kamera (V) / perbesaran optis (M)=bidang pandang (V)
Panjang lateral area efektif kamera (H) / perbesaran optis (M)=bidang pandang (H)
＊ Bidang pandang pada data teknis mengacu pada nilai yang dihitung dari nilai umum sumber cahaya dan luas efektif.
Panjang vertikal area efektif kamera (V) atau (H)=ukuran satu piksel kamera × jumlah piksel efektif (V) atau (H)
Menghitung.
13. Kedalaman Bidang
Kedalaman bidang mengacu pada jarak objek setelah pencitraan. Begitu pula dengan rentang di sisi kamera disebut sebagai kedalaman fokus. Nilai kedalaman bidang tertentu sedikit berbeda.
14. Panjang fokus (f)
f (Panjang Fokus) Jarak dari titik utama belakang (H2) sistem optik ke bidang fokus.
15. FNO
Ketika lensa dari tak terhingga, kecerahan mewakili nilainya, semakin kecil nilainya, semakin cerah. FNO=panjang fokus / apertur insiden atau apertur efektif=f / D
16. Efektivitas F
Kecerahan lensa pada jarak terbatas.
Efektif F = (1 + perbesaran optis) x F #
F efektif=pembesaran optik / 2NA
17. NA (Bukaan Numerik)
NA pada sisi objek=sin uxn
NA' di sisi pencitraan=sin u' xn'
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, sudut masuk u, indeks bias sisi objek n, indeks bias sisi pencitraan' n'
NA=NA' x pembesaran
18. Kecerahan tepi
Penerangan relatif mengacu pada persentase penerangan pusat ke penerangan tepi.
19. Lensa telecentric
Lensa yang sinar utamanya sejajar dengan sumber cahaya lensa. Ada telecentricity di sisi objek, telecentricity di sisi pencitraan, dan telecentricity di kedua sisi.
20.Telecentric
Telecentricity mengacu pada kesalahan perbesaran objek. Semakin kecil kesalahan pembesaran, semakin tinggi Telecentricity. Telecentricity memiliki berbagai kegunaan yang berbeda. Penting untuk memahami Telecentricity sebelum menggunakan lensa. Sinar utama lensa telecentric sejajar dengan sumbu optik lensa. Jika telecentricity tidak bagus, efek lensa telecentric tidak bagus; telecentricity secara sederhana dapat dikonfirmasi dengan gambar berikut.
21. Depth of Field (DOF)
Depth of Field dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Kedalaman bidang=2 x COC yang diizinkan x efektif F / pembesaran optik²=nilai kesalahan yang diizinkan / (NA x pembesaran optik)
(Menggunakan COC yang Diizinkan 0,04mm)
22. Panci ventilasi dan resolusi
Airy Disk mengacu pada fakta bahwa lingkaran konsentris sebenarnya terbentuk ketika cahaya terkonsentrasi melalui lensa tanpa distorsi. Lingkaran konsentris ini disebut Airy Disk. Jari-jari r dari Airy Disk dapat dihitung dengan rumus berikut. Nilai ini disebut resolusi. r=0.61λ / NA Jari-jari Airy Disk berubah seiring dengan panjang gelombang. Semakin panjang panjang gelombangnya, semakin sulit cahaya untuk berkonsentrasi pada satu titik. Contoh: Panjang gelombang lensa NA0.07 550nm r=0.61 * 0.55 / 0.07=4.8μ
23.MTF dan resolusi
MTF (Modulation Transfer Function) mengacu pada perubahan kepadatan pada permukaan objek, dan sisi pencitraan juga direproduksi. Menunjukkan kinerja pencitraan lensa, tingkat kontras pencitraan dan objek yang mereproduksi. Untuk menguji kinerja perbandingan, digunakan uji interval hitam-putih dengan frekuensi spasial tertentu. Frekuensi spasial mengacu pada tingkat perubahan kepadatan pada jarak 1 mm.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, gelombang matriks hitam dan putih, kontras hitam dan putih adalah 100%. Setelah objek ini difoto oleh lensa, perubahan kontras gambar dihitung. Pada dasarnya, apapun lensanya, akan ada penurunan kontras. Kontras akhir dikurangi menjadi 0%. Tidak bisa membedakan warna.
Gambar 2 dan 3 menunjukkan perubahan frekuensi spasial antara sisi objek dan sisi pencitraan. Sumbu horizontal mewakili frekuensi spasial, dan sumbu vertikal mewakili kecerahan. Kontras antara sisi objek dan sisi pencitraan dihitung dengan A dan B. MTF dihitung dari rasio A dan B.
Hubungan antara resolusi dan MTF: Resolusi mengacu pada interval antara bagaimana dua titik dipisahkan dan dikenali. Secara umum, kualitas lensa dapat dinilai dari nilai resolusinya, tetapi MTF sebenarnya memiliki hubungan yang baik dengan resolusinya. Gambar 4 menunjukkan kurva MTF dari dua lensa berbeda. Lensa a memiliki resolusi rendah tetapi kontras tinggi. Lensa b memiliki kontras rendah tetapi resolusi tinggi.
Pengantar antarmuka lensa optik
Lensa optik adalah bagian tak terpisahkan dari sistem visi mesin. Menurut focal length, lensa ini dapat dibagi menjadi lensa fokus pendek, lensa fokus sedang, dan lensa telefoto; menurut bidang pandang, lensa ini dapat dibagi menjadi lensa sudut lebar, standar, dan telefoto; menurut strukturnya, ini dapat dibagi menjadi bukaan tetap. Lensa fokus, lensa fokus tetap iris manual, lensa fokus tetap iris otomatis, lensa zoom manual, lensa zoom otomatis, lensa zoom elektrik iris otomatis, lensa tiga variabel listrik (iris, panjang fokus, fokus variabel), dll. jenis antarmuka, dapat dibagi menjadi lensa tipe C, lensa tipe CS, lensa tipe U dan lensa khusus.
1. Lensa tipe C.
Panjang fokus flensa lensa tipe C adalah jarak antara flensa pemasangan dan titik konvergen cahaya paralel lensa datang. Panjang fokus flensa adalah 17,526 mm atau 0,690 inci. Rusuk pemasangan adalah: diameter 1 inci, 32 utas. Lensa dapat digunakan pada sensor garis dengan panjang 0,512 inci (13 mm) atau kurang. Namun demikian, karena distorsi geometris dan karakteristik sudut pasar, penting untuk mengidentifikasi apakah lensa fokus pendek cocok. Misalnya, lensa dengan panjang fokus 12,6 mm sebaiknya tidak menggunakan larik linier yang lebih panjang dari 6,5 mm. Jika ukuran panjang fokus flensa digunakan untuk menentukan jarak dari lensa ke susunan, adaptor lensa harus dinaikkan bila perbesaran objek kurang dari 20 kali. Cincin adaptor ditambahkan di belakang lensa untuk menambah jarak dari lensa ke gambar, dengan asumsi bahwa rentang fokus sebagian besar lensa adalah 5-10%. Jarak ekstensi lensa adalah panjang fokus / perbesaran sisi objek. Dengan cincin adaptor 5mm, lensa C-mount dapat dihubungkan ke kamera CS-mount.
2. Lensa tipe CS
Lensa CS dapat langsung dihubungkan ke kamera dengan port CS, tetapi lensa pemasangan CS tidak dapat digunakan dengan kamera pemasangan C.
3. Lensa berbentuk U.
Lensa tipe-U adalah lensa panjang fokus variabel dengan panjang fokus flensa 47,526mm atau 1,7913in, dan rusuk pemasangan M42 × 1. Didesain terutama untuk aplikasi foto 35mm, ini dapat digunakan untuk array apa pun dengan panjang kurang dari 1,25 inci (38,1mm).
Di bidang pengolahan citra digital, terdapat satu set mirror standar dengan dua spesifikasi antarmuka (C mount dan CS mount)
Perakitan kepala. Ini menghasilkan empat kombinasi, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Salah satunya tidak cocok: lensa pemasangan CS tidak dapat digunakan dengan kamera pemasangan C.
jika Anda memiliki permintaan, silakan klik tautan berikut:
