Maskinvisionssystemet kallas också industriellt visionssystem. Dess princip är: avbilda den avkännande produkten eller området och bearbeta den sedan med speciell programvara för bildbehandling enligt dess bildinformation. Enligt bearbetningsresultatet kan programvaran automatiskt bestämma produktens' s position, storlek och utseendemässiga information, och bedöma om den är kvalificerad eller inte enligt mänskliga förinställda standarder och överföra sin bedömningsinformation till verkställande organet .
Maskinvisionsinspektionssystemet använder en CCD-kamera för att konvertera det detekterade målet till en bildsignal, som skickas till ett dedikerat bildbehandlingssystem. Enligt pixeldistribution, ljusstyrka, färg och annan information omvandlas den till en digital signal. Bildbehandlingssystemet utför olika operationer på dessa signaler. För att extrahera målets egenskaper, såsom area, kvantitet, position, längd och mata ut resultatet enligt den förinställda toleransen och andra förhållanden, inklusive storlek, vinkel, antal, pass / fail, ja / nej, etc., för att förverkliga den automatiska identifieringsfunktionen.
Ur en funktionell synvinkel har maskinvisionssystemet huvudsakligen tre typer av funktioner: en är positioneringsfunktionen, som automatiskt kan bestämma var objektet och produkten av intresse är, och mata ut positionsinformation genom ett visst kommunikationsprotokoll. Denna funktion används mest för automatisk montering och produktion, såsom automatisk montering, automatisk svetsning, automatisk förpackning, automatisk påfyllning, automatisk sprutning och flera automatiska manöverdon (manipulatorer, svetspistoler, munstycken etc.); den andra funktionen är mätning, det vill säga produktens utseende kan mätas automatiskt, såsom mätning av kontur, bländare, höjd, yta osv .; den tredje är defektdetekteringsfunktionen, som är den mest använda funktionen i synsystemet. Den kan upptäcka relevant information på produktytan, till exempel: förpackningen är korrekt, om förpackningen är korrekt, utskrift Om det finns fel, repor eller partiklar på ytan, skador, oljefläckar, damm, plastdelar med perforeringar, dåligt regn och dimma, etc.
Jämfört med manuella eller traditionella mekaniska metoder har maskinvisionssystem en rad fördelar som snabb hastighet, hög precision och hög noggrannhet. Med utvecklingen av industriell modernisering har maskinsyn använts i stor utsträckning inom olika områden för att ge företag och användare bättre produktkvalitet och perfekta lösningar.
Detaljerad förklaring av professionella termer för maskinvisionsindustrilins
I maskinvisionssystemet motsvarar linsen det mänskliga ögat och dess huvudsakliga funktion är att fokusera den optiska bilden av målet på det ljuskänsliga området för bildsensorn (kameran). All bildinformation som bearbetas av synsystemet erhålls genom linsen, och objektivets kvalitet påverkar direkt visionens totala prestanda. Följande är en detaljerad förklaring av relaterade professionella termer för maskinvisionslinser.
1. Förvrängning
Den kan delas in i nypdämpningsdistorsion och tunndistorsion, som visas nedan:
2. TV-snedvridning:
Värdet beräknat som en procentandel av den förvrängda formens faktiska sidolängd och den ideala formen.
3. Optisk förstoring
4.Monitorzoom
Beräkningsmetod:
Exempel: VS-MS1 ＋ 10x objektiv 1/2 ”CCD-kamera, avbildning på 14” -skärm
0,1 mm-objektet är 44,45 mm på bildskärmen
※ Ibland, beroende på skanningsstatus för TV-skärmen, kommer ovanstående enkla beräkning att medföra vissa ändringar.
5. Upplösning
Det visar intervallet mellan de två punkterna som kan ses 0,61x den använda våglängden (λ) / NA=upplösning (μ)
Ovanstående beräkningsmetod kan teoretiskt beräkna upplösningen, men inkluderar inte distorsion.
Wav Användningsvåglängden är 550 nm
6. upplösning
Antalet svarta och vita linjer kan ses i mitten av 1 mm. Enhet (lp) / mm.
7. MTF (moduleringsöverföringsfunktion)
Den rumsliga frekvensen och kontrasten som används för att reproducera skuggförändringarna på objektets yta under avbildning.
8. Arbetsavstånd
Avståndet från linsröret till objektet
9.O / I (Object to Imager)
Avståndet mellan objektet och bilden är längden mellan objektet och bilden.
10. Bildcirkel
Bildstorlek φ, du måste ange kamerans sensorstorlek.
11. Kamerafäste
C-fäste: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17,526 mm
CS-fäste: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12,526 mm
F-fäste: FB: 46,5 mm
M72-Mount: FB-tillverkare är olika
12. Synfält (FOV)
Synfältet avser området för objektet som syns efter användning av kameran
Den längsgående längden på det effektiva området för kameran (V) / optisk förstoring (M)=synfält (V)
Sidolängden på det effektiva området för kameran (H) / optisk förstoring (M)=synfält (H)
＊ Synfältet på de tekniska uppgifterna avser det värde som beräknas utifrån de allmänna värdena för ljuskällan och det effektiva området.
Den vertikala längden på det effektiva området för kameran (V) eller (H)=storleken på en pixel av kameran × antalet effektiva pixlar (V) eller (H)
Att räkna ut.
13. Fältdjup
Skärpedjupet avser objektets avstånd efter avbildning. På samma sätt kallas räckvidden på kamerans sida skärpedjupet. Värdet på det specifika skärpedjupet är något annorlunda.
14. Brännvidd (f)
f (Focal Length) Avståndet från det optiska systemets bakre huvudpunkt (H2) till fokalplanet.
15. FNO
När linsen är från oändlighet representerar ljusstyrkan värdet, desto mindre värde, desto ljusare. FNO=brännvidd / infallande bländare eller effektiv bländare=f / D.
16. Effektivitet F
Linsens ljusstyrka på ett begränsat avstånd.
Effektiv F = (1 + optisk förstoring) x F #
Effektiv F=optisk förstoring / 2NA
17. NA (numerisk bländare)
NA på objektsidan=sin uxn
NA' på bildsidan=sin u' xn'
Som visas i figuren nedan är ingångsvinkeln u, brytningsindex för objektsidan n, brytningsindex för bildsidan' n'
NA=NA' x förstoring
18. Kantens ljusstyrka
Relativ belysning avser procentandelen av den centrala belysningen till den perifera belysningsstyrkan.
19. Telecentrisk lins
En lins där huvudstrålen är parallell med linsens ljuskälla. Det finns telecentricitet på objektsidan, telecentricitet på bildsidan och telecentricitet på båda sidor.
20. telecentrisk
Telecentricitet avser objektets förstoringsfel. Ju mindre förstoringsfel, desto högre Telecentricitet. Telecentricitet har en mängd olika användningsområden. Det är viktigt att förstå Telecentricity innan du använder linsen. Telecentrisk lins huvudstråle är parallell med linsens optiska axel. Om telecentriciteten inte är bra är effekten av den telecentriska linsen inte bra. telecentricitet kan enkelt bekräftas med följande bild.
21. Fältdjup (DOF)
Fältdjup kan beräknas med följande formel:
Fältdjup=2 x Tillåten COC x effektiv F / optisk förstoring²=tillåtet felvärde / (NA x optisk förstoring)
(Använd 0,04 mm tillåten COC)
22. Ventilationspanna och upplösning
Airy Disk hänvisar till det faktum att en koncentrisk cirkel faktiskt bildas när ljuset koncentreras genom en lins utan förvrängning. Denna koncentriska cirkel kallas Airy Disk. Radien r för Airy Disk kan beräknas med följande formel. Detta värde kallas upplösning. r=0.61λ / NA Radien på den luftiga skivan ändras med våglängden. Ju längre våglängden är, desto svårare är det för ljus att koncentrera sig på en punkt. Exempel: NA0.07 linsvåglängd 550 nm r=0,61 * 0,55 / 0,07=4,8μ
23. MTF och upplösning
MTF (Modulation Transfer Function) hänvisar till förändringen i densitet på ytan av ett objekt, och bildsidan återges också. Anger linsens bildprestanda, graden av kontrast för det bild- och reproducerande objektet. För att testa jämförelseprestanda används ett svartvitt intervalltest med en specifik rumsfrekvens. Den rumsliga frekvensen avser graden av förändring i densitet på ett avstånd av 1 mm.
Som visas i figur 1 är den svarta och vita matrisvågen, den svarta och vita kontrasten 100%. Efter att detta objekt har fotograferats av linsen kvantifieras förändringen i bildens kontrast. I grund och botten, oavsett vilken lins det kommer att minska kontrasten. Den slutliga kontrasten reduceras till 0%. Kan inte skilja färgerna.
Figurerna 2 och 3 visar förändringarna i rumslig frekvens mellan objektsidan och bildsidan. Den horisontella axeln representerar rumslig frekvens och den vertikala axeln representerar ljusstyrka. Kontrasten mellan objektsidan och bildsidan beräknas av A och B. MTF beräknas från förhållandet A och B.
Förhållandet mellan upplösning och MTF: Upplösning avser intervallet mellan hur två punkter separeras och känns igen. I allmänhet kan objektivets kvalitet bedömas utifrån upplösningens värde, men den faktiska MTF har ett bra förhållande till upplösningen. Figur 4 visar MTF-kurvorna för två olika linser. Lins a har låg upplösning men hög kontrast. Objektiv b har låg kontrast men hög upplösning.
Introduktion till optiskt linsgränssnitt
Optisk lins är en oumbärlig del av maskinsynsystemet. Enligt brännvidden kan den delas in i kort brännvidd, medium brännvidd och teleobjektiv; enligt synfältet kan den delas in i vidvinkel-, standard- och teleobjektiv; enligt strukturen kan den delas in i fast bländare. Fokuslins, manuell iris fast fokuslins, automatisk iris fast fokuslins, manuell zoomlins, automatisk zoomlins, automatisk iris-objektivlins, elektrisk trevariabel (iris, brännvidd, fokus är variabel) lins etc. Enligt gränssnittstyp kan den delas in i C-lins, CS-lins, U-lins och speciallins.
1. Typ C-lins
C-typ linsflänsens brännvidd är avståndet mellan monteringsflänsen och den konvergerande punkten för det infallande linsens parallella ljus. Flänsens brännvidd är 17,526 mm eller 0,690 tum. Installationsribben är: 1 tum i diameter, 32 trådar. Linsen kan användas på linjesensorer med en längd på 0,512 tum (13 mm) eller mindre. På grund av geometrisk distorsion och marknadsvinkelegenskaper är det dock nödvändigt att identifiera om kortfokuslinser är lämpliga. Till exempel bör en lins med en brännvidd på 12,6 mm inte använda en linjär grupp som är längre än 6,5 mm. Om flänsens brännviddsstorlek används för att bestämma avståndet från linsen till matrisen, bör linsadaptern ökas när objektförstoringen är mindre än 20 gånger. Adapterringen läggs till bakom linsen för att öka avståndet från linsen till bilden, förutsatt att fokusområdet för de flesta linser är 5-10%. Linsförlängningsavståndet är brännvidd / objektets förstoring. Med en 5 mm adapterring kan ett C-monterat objektiv anslutas till en CS-monterad kamera.
2. CS-objektiv
CS-objektivet kan anslutas direkt till kameran med CS-porten, men CS-objektivet kan inte användas med C-monteringskameran.
3. U-formad lins
U-typlinsen är en objektiv med variabel brännvidd med en flänsbrännvidd på 47,526 mm eller 1,7913 tum och en monteringsribba på M42 × 1. Huvudsakligen utformad för 35 mm-fotoprogram och kan användas för alla grupper som är mindre än 1,25 tum (38,1 mm) långa.
Inom digital bildbehandling finns en uppsättning standardspeglar med två gränssnittspecifikationer (C-fäste och CS-fäste)
Huvudmontering. Detta resulterade i fyra kombinationer, som visas i figuren nedan. En av dem stämmer inte överens: CS-objektivet kan inte användas med C-monteringskameran.
om du har några krav, välkommen att klicka på följande länk:
