+8618149523263

Uvod u značajke i načela sustava strojnog vida

Dec 07, 2020

Sustav strojnog vida naziva se i sustav industrijskog vida. Njegov princip je: slika osjetilnog proizvoda ili područja, a zatim ga obradite posebnim softverom za obradu slike prema informacijama o slici. Prema rezultatu obrade, softver može automatski odrediti položaj proizvoda, veličinu i informacije o izgledu , i procijeniti je li kvalificiran ili ne prema ljudskim unaprijed postavljenim standardima i svoje informacije o prosudbi prosljeđivati izvršnoj agenciji.


Sustav za pregled vida stroja koristi CCD kameru za pretvaranje otkrivenog cilja u slikovni signal, koji se šalje u namjenski sustav za obradu slika. Prema distribuciji piksela, svjetlini, boji i drugim informacijama, pretvara se u digitalni signal. Sustav za obradu slike izvodi različite operacije na tim signalima. Za izdvajanje karakteristika cilja, kao što su područje, količina, položaj, duljina i izlaz rezultat prema unaprijed postavljenoj toleranciji i drugim uvjetima, uključujući veličinu, kut, broj, prolaz / neuspjeh, da / ne, itd., za realizaciju funkcije automatske identifikacije .


S funkcionalnog stajališta, sustav strojnog vida uglavnom ima tri vrste funkcija: jedna je funkcija pozicioniranja, koja može automatski odrediti gdje se objekt i proizvod od interesa nalaze, te izlazne informacije o položaju kroz određeni komunikacijski protokol. Ova funkcija se uglavnom koristi za automatsku montažu i proizvodnju, kao što su automatska montaža, automatsko zavarivanje, automatsko pakiranje, automatsko punjenje, automatsko prskanje i više automatskih aktuatora (manipulatori, pištolji za zavarivanje, mlaznice itd.); druga funkcija je mjerenje, odnosno izgled proizvoda može se automatski mjeriti , kao što je mjerenje konture, otvora blende, visine, površine itd.; treća je funkcija detekcije nedostataka, koja je najnugadnija funkcija sustava vida. Može otkriti relevantne informacije na površini proizvoda, kao što su: ambalaža je ispravna, je li ambalaža ispravna, ispis bilo da postoje pogreške, ogrebotine ili čestice na površini, oštećenja, mrlje od ulja, prašina, plastični dijelovi s perforacijama, loša kiša i ubrizgavanje magle itd.


U usporedbi s ručnim ili tradicionalnim mehaničkim metodama, sustavi strojnog vida imaju niz prednosti kao što su brza brzina, visoka preciznost i visoka točnost. Razvojem industrijske modernizacije, strojni vid je naširoko korišten u različitim područjima kako bi se poduzećima i korisnicima pružila bolja kvaliteta proizvoda i savršena rješenja.

Detaljno objašnjenje profesionalnih pojmova industrijske leće strojnog vida

U sustavu strojnog vida leća je ekvivalentna ljudskom oku, a njegova glavna funkcija je fokusiranje optičke slike mete na fotoosjetljivo područje senzora slike (fotoaparata). Sve informacije o slici koje obrađuje sustav vida dobivaju se kroz objektiv, a kvaliteta leće izravno utječe na ukupnu učinkovitost sustava vida. Slijedi detaljno objašnjenje povezanih profesionalnih pojmova industrijskih leća strojnog vida.

1. Izobličenje


Može se podijeliti na izobličenje pincushiona i izobličenje cijevi, kao što je prikazano u nastavku:

machine vision cameras

2. TV distorzija:

Vrijednost izračunata kao postotak stvarne bočne duljine iskrivljenog oblika i idealnog oblika.

 

3. Optičko uvećanje

machine vision lighting

4.Monitor zumiranje

machine vision definition

Metoda izračuna:

 

Primjer: VS-MS1+10x objektiv 1/2" CCD kamera, snimanje na 14" monitoru


0,1-mm objekt je 44.45mm slika na monitoru

※Domaći, ovisno o statusu skeniranja TV monitora, gore navedeni jednostavni izračun imat će neke promjene.

5. Rezolucija

Prikazuje interval između 2 točke koje se mogu vidjeti 0,61x korištene valne duljine (λ)/ NA= rezolucije (μ)

Gore navedena metoda izračuna teoretski može izračunati rezoluciju, ali ne uključuje izobličenje.

※Dok koristite valnu duljinu je 550nm

 

6.Rezolucija

Broj crno-bijelih linija može se vidjeti u sredini od 1 mm. Jedinica (lp)/mm.

 

7. MTF (funkcija prijenosa modulacije)

Prostorna frekvencija i kontrast koji se koriste za reprodukciju promjena nijanse na površini objekta tijekom snimanja.

 

8. Radna udaljenost

Udaljenost od cijevi objektiva do objekta

 

9.O/I (Objekt na slikovnik)

Udaljenost između objekta i slike je duljina između objekta i slike.

 

10. Slikovni krug

Veličina slike φ, morate unijeti veličinu senzora kamere.

11. Nosač kamere

C-nosač: 1" promjer x 32 TPI: FB: 17.526mm

CS-nosač: 1" promjer x 32 TPI: FB: 12.526mm

F-mount: FB: 46.5mm

M72-Mount: Proizvođači FB-a su različiti

 

12. Vidno polje (FOV)

Vidno polje odnosi se na raspon bočne strane objekta koji se vidi nakon korištenja kamere

Uzdužna duljina učinkovitog područja kamere (V) / optičkog uvećanja (M) = vidno polje (V)

Bočna duljina efektivnog područja kamere (H) / optičko uvećanje (M) = vidno polje (H)

*Vidno polje tehničkih podataka odnosi se na vrijednost izračunatu iz općih vrijednosti izvora svjetlosti i učinkovitog područja.

Vertikalna duljina efektivnog područja kamere (V) ili (H) = veličina jednog piksela kamere × broj učinkovitih piksela (V) ili (H)

Za izračun.

machine vision systems

13. Dubina polja

Dubina polja odnosi se na udaljenost objekta nakon snimanja. Slično tome, raspon na strani kamere naziva se dubina fokusa. Vrijednost specifične dubine polja je malo drugačija.

 

14. Žarišna duljina (f)

f (Žarišna duljina) Udaljenost od stražnje glavne točke (H2) optičkog sustava do žarišne ravnine.

 

15. FNO (15)

Kada je leća iz beskonačnosti, svjetlina predstavlja vrijednost, što je vrijednost manja, to svjetlija. FNO=žarišna duljina/otvor blende incidenta ili učinkovit otvor blende=f/D

 

16. Učinkovitost F

Svjetlina leće na ograničenoj udaljenosti.

Učinkovito F = (1 + optičko uvećanje) x F #

Učinkovito F = optičko uvećanje / 2NA

 

17. NA (Numerički otvor blende)

NA na strani objekta = sin u x n

NA' na slikovnoj strani = grijeh u'x n'

Kao što je prikazano na slici ispod, ulazni kut u, indeks loma objekta n, indeks loma slikovne strane'n'

NA = NA' x uvećanje

machine vision camera

18. Rubna svjetlina

Relativna neumjesnost odnosi se na postotak središnje illuminancije periferne illuminancije.

   

19. Telecentrična leća

Leća u kojoj je glavna zraka paralelna s izvorom svjetlosti leće. Postoji telecentričnost na strani objekta, telecentričnost na strani snimanja i telecentričnost s obje strane.

 

20.Telecentrično

Telecentričnost se odnosi na pogrešku u povećanju objekta. Što je manja pogreška u povećanju, to je veća telecentričnost. Telecentričnost ima različite namjene. Važno je shvatiti telecentričnost prije korištenja leće. Glavna zraka telecentrične leće paralelna je s optičkom osi leće. Ako telecentričnost nije dobra, učinak telecentrične leće nije dobar; telecentričnost se može jednostavno potvrditi sljedećom brojkom.

machine vision diagram

21. Dubina polja (DOF)

Dubina polja može se izračunati pomoću sljedeće formule:

Dubina polja = 2 x Dopušteni COC x efektivno F / optičko uvećanje² = dopuštena vrijednost pogreške / (NA x optičko uvećanje)

(Korištenje 0,04 mm dopuštenog COC-a)

the camera industrial revolution

22. Ventilacijska tava i rezolucija

industrial borescope camera

Prozračni disk odnosi se na činjenicu da se koncentrični krug zapravo formira kada je svjetlo koncentrirano kroz leću bez izobličenja. Ovaj koncentrični krug zove se Airy Disk. Radijus r airy diska može se izračunati sljedećom formulom. Ta se vrijednost zove rješenje. r= 0,61λ/NA Radijus prozračnog diska mijenja se valnom duljinom. Što je valna duljina duža, to je svjetlo teže koncentrirati se na jednu točku. Primjer: NA0.07 valna duljina objektiva 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

23.MTF i rezolucija

MTF (Modulacijska funkcija prijenosa) odnosi se na promjenu gustoće na površini objekta, a reproducira se i slikovna strana. Označava slikovnu izvedbu leće, stupanj kontrasta slikovnog i reproducirajućeg objekta. Za testiranje performansi usporedbe koristi se crno-bijeli intervalni test s određenom prostornom frekvencijom. Prostorna frekvencija odnosi se na stupanj promjene gustoće na udaljenosti od 1 mm.

Kao što je prikazano na broju 1, crno-bijelom matričnom valu, crno-bijeli kontrast je 100%. Nakon što objektiv fotografira ovaj objekt, kvantificirana je promjena kontrasta slike. U osnovi, bez obzira na leću, doći će do smanjenja kontrasta. Konačni kontrast je smanjen na 0%. Ne mogu razlikovati boje.

Slike 2 i 3 prikazuju promjene prostorne frekvencije između bočne strane objekta i slikovne strane. Horizontalna os predstavlja prostornu frekvenciju, a vertikalna os predstavlja svjetlinu. Kontrast između bočne strane objekta i slikovne strane izračunava se A, a B. MTF se izračunava iz omjera A i B.

Odnos između rezolucije i MTF-a: Rezolucija se odnosi na interval između toga kako su dvije točke odvojene i prepoznate. Općenito, kvaliteta leće može se ocijeniti prema vrijednosti rezolucije, ali stvarni MTF ima odličan odnos s rezolucijom. Slika 4 prikazuje MTF krivulje dviju različitih leća. Objektiv a ima nisku rezoluciju, ali visok kontrast. Objektiv b ima nizak kontrast, ali visoku rezoluciju.

industrial line camera

Uvod u sučelje optičkih leća

Optička leća neizostavan je dio sustava strojnog vida. Prema žarišnim duljinama, može se podijeliti u kratku žarišnu leću, srednje žarišnu leću i telefoto objektiv; prema vidnom polju, može se podijeliti na širokokutne, standardne i telefoto leće; prema strukturi, može se podijeliti na fiksni otvor blende. Focus objektiv, ručna iris fiksna fokusna leća, automatska iris fiksna fokusna leća, ručna zoom leća, automatska zoom leća, automatska iris električna zoom leća, električna tromiješna (šarenica, žarišna duljina, fokus su varijabilni) objektiv itd. Prema vrsti sučelja može se podijeliti na objektiv tipa C, objektiv tipa CS, objektiv U tipa i posebnu leću.


1. Leća tipa C


Žarišna duljina leće C-tipa je udaljenost između montažne priošći i konvergentne točke paralelnog svjetla objektiva incidenta. Žarišna duljina prioba je 17.526mm ili 0.690in. Instalacija rebra je: 1in u promjeru, 32 threads.in. Leća se može koristiti na linijskim senzorima duljine 0,512in (13 mm) ili manje. Međutim, zbog geometrijske distorzije i karakteristika tržišnog kuta, potrebno je utvrditi jesu li leće kratkog fokusa prikladne. Na primjer, leća žarišne duljine 12,6 mm ne smije koristiti linearni niz duži od 6,5 mm. Ako se veličina žarišne duljine prirapa koristi za određivanje udaljenosti od leće do polja, adapter za leće treba povećati kada je povećanje objekta manje od 20 puta. Prsten adaptera dodaje se iza objektiva kako bi se povećala udaljenost od leće do slike, pod pretpostavkom da je raspon fokusa većine leća 5-10%. Udaljenost proširenja leće je žarišna duljina / uvećanje bočne strane objekta. S prstenom adaptera od 5 mm, C-mount objektiv može se povezati s CS-mount kamerom.


2.CS leća


CS objektiv može se izravno povezati s kamerom s CS priključkom, ali CS mount objektiv ne može se koristiti s C mount kamerom.


3. Leća u obliku slova U


Objektiv U tipa je objektiv promjenjive žarišne duljine s žarišnom duljinom prioba od 47,526 mm ili 1,7913in i montažnim rebrom M42×1. Uglavnom dizajniran za 35mm foto aplikacije, može se koristiti za bilo koji niz manji od 1.25in (38.1mm) u dužinu.


U području digitalne obrade slike nalazi se skup standardnih zrcala s dvije specifikacije sučelja (C nosač i CS nosač)


Sastavljanje glave. To je rezultiralo s četiri kombinacije, kao što je prikazano na slici ispod. Jedan od njih se ne podudara: CS mount objektiv ne može se koristiti s C mount kamerom.

industrial outdoor camera


ako imate bilo kakvih zahtjeva,dobrodošli da kliknete sljedeću vezu:

kontakt s nama

www.kabasi-connector.com

Pošaljite upit