Στη μηχανική όραση, οι βιομηχανικοί φακοί, ως τα βασικά στοιχεία των συστημάτων μηχανικής όρασης, συχνά πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με βιομηχανικές κάμερες. Ο βιομηχανικός φακός, ανήκει σε ένα είδος οπτικού συστήματος. Ένα οπτικό σύστημα είναι ένα σύστημα που αποτελείται από μια ποικιλία οπτικών στοιχείων όπως φακούς, καθρέφτες, πρίσματα και διαφράγματα συνδυασμένα με μια ορισμένη σειρά. Ποιοι είναι λοιπόν οι τύποι των βιομηχανικών φακών;
I. Κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τη διεπαφή φακού
1.C-Mount και CS-Mount
Η διεπαφή C είναι το τρέχον σύστημα μηχανικής όρασης που χρησιμοποιείται ευρέως σε μία από τη διεπαφή φακού, οι παράμετροι νήματος του: διάμετρος=1, βήμα: 32 δόντια. Έχει τα πλεονεκτήματα του μικρού βάρους, του μικρού όγκου και της οικονομικής ποικιλομορφίας.
Η διεπαφή CS για την προσθήκη δακτυλίου προσαρμογέα μπορεί να μετατραπεί σε διεπαφή C, η απόσταση φλάντζας διασύνδεσης CS είναι 12,5 mm, η απόσταση της φλάντζας διασύνδεσης C είναι 17,5 mm. 5mm διαφορά μεταξύ τους.
2. Θύρα M12, M42, M58, M95
Ο αριθμός μετά το M αντιπροσωπεύει τη διάμετρο της διεπαφής, η διάμετρος M12 είναι 12 mm, η διάμετρος M42 είναι 42 mm, η διάμετρος M58 είναι 58 mm, η διάμετρος M95 είναι 95 mm.
Οι παραπάνω θύρες M και C/CS είναι όλες θύρες με σπείρωμα.
Θύρα 3.F και θύρα EF
Η θύρα F και η θύρα EF ανήκουν στη διεπαφή snap, η θύρα F είναι το πρότυπο διασύνδεσης πολλών εμπορικών σημάτων φακών, συνήθως η επιφάνεια στόχος της βιομηχανικής κάμερας είναι μεγαλύτερη από 1 ίντσα όταν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε τη θύρα F του φακού.
Θύρα 4.V
Ο φακός διασύνδεσης V είναι ένας-γνωστός επαγγελματικός φακός φακού που είναι η κύρια χρήση του προτύπου, ο οποίος γενικά χρησιμοποιείται επίσης για βιομηχανικές κάμερες για την επιφάνεια στόχου ή για φακούς ειδικού σκοπού.
5. Άλλες διεπαφές
Η διεπαφή T2, η διεπαφή Leica χρησιμοποιείται επίσης στη διεπαφή φακού.
II. Βιομηχανικοί φακοί σύμφωνα με τα σημεία εστιακής απόστασης
1. Φακός σταθερής εστιακής απόστασης:σταθερό εστιακό μήκος, γενικά ρυθμιζόμενο διάφραγμα, με ακρίβεια-συντονισμού εστίασης, μόνο μικρή απόσταση εργασίας, το οπτικό πεδίο με την αλλαγή της απόστασης.
Σύμφωνα με το μήκος του εστιακού μήκους, ο φακός σταθερής εστιακής απόστασης μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες: φακός fisheye, φακός μικρής εστιακής απόστασης, τυπικός φακός, τηλεφακός. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το μήκος της εστιακής απόστασης της διαίρεσης δεν είναι η απόλυτη τιμή της εστιακής απόστασης ως κύριο κριτήριο, αλλά το μέγεθος της γωνίας εικόνας ως κύρια βάση για τη διαφοροποίηση, οπότε όταν το μέγεθος της επιφάνειας στόχου δεν είναι το ίδιο, το μέγεθος της εστιακής απόστασης του τυπικού φακού είναι επίσης διαφορετικό.
2. Βιομηχανικός φακός ζουμ:το εστιακό μήκος μπορεί να αλλάζει συνεχώς, το μέγεθος είναι μεγαλύτερο από το φακό σταθερής εστιακής απόστασης, κατάλληλο για αλλαγές αντικειμένων, η ποιότητα των εικονοστοιχείων δεν είναι τόσο καλή όσο ο φακός σταθερής εστιακής απόστασης.
Ο φακός ζουμ στον δακτύλιο ζουμ, η προσαρμογή του δακτυλίου μπορεί να κάνει την εστιακή απόσταση της τιμής του φακού σε ένα προκαθορισμένο εύρος ευέλικτης αλλαγής. Ο λόγος της τιμής της μεγαλύτερης εστιακής απόστασης και της μικρότερης τιμής εστιακής απόστασης του φακού ζουμ ονομάζεται μεγέθυνση ζουμ του φακού. Ο φακός ζουμ μπορεί να χωριστεί σε χειροκίνητο ζουμ και ηλεκτρικό ζουμ δύο κατηγορίες.
Ο φακός ζουμ μπορεί να αλλάζει συνεχώς λόγω των χαρακτηριστικών της τιμής της εστιακής απόστασης, στην ανάγκη συχνής αλλαγής του φωτογραφικού οπτικού πεδίου είναι πολύ βολικό στη χρήση, επομένως στον τομέα της φωτογραφίας χρησιμοποιείται πολύ ευρέως. Ωστόσο, λόγω του αριθμού των φακών του φακού ζουμ, πολύπλοκη δομή, επομένως το μέγιστο σχετικό διάφραγμα δεν μπορεί να γίνει πολύ μεγάλο, με αποτέλεσμα χαμηλότερη φωτεινότητα εικόνας, υποβάθμιση της ποιότητας της εικόνας, ενώ στη σχεδίαση είναι επίσης δύσκολο για μια ποικιλία εστιακών αποστάσεων, μια ποικιλία απόστασης εστίασης για να γίνει η διόρθωση εκτροπής, οπότε η ποιότητα της εικόνας δεν μπορεί να συγκριθεί με την ίδια ποιότητα εικόνας -}
III. Φακοί Ειδικής Χρήσης
- Κεφαλή μικροσκοπίου (Micro), αναφέρεται γενικά στην αναλογία απεικόνισης μεγαλύτερη από 10:1 που χρησιμοποιείται σύστημα λήψης, αλλά λόγω της τρέχουσας βιντεοκάμερας, το μέγεθος pixel της βιντεοκάμερας έχει επιτευχθεί εντός 3 μικρών, επομένως η γενική αναλογία απεικόνισης μεγαλύτερη από 2:1 θα χρησιμοποιείται όταν η κεφαλή του μικροσκοπίου.
- Μακροφακός (Μακροεντολή), αναφέρεται γενικά στην αναλογία απεικόνισης 2:1 ~ 1:4 εύρους ειδικά σχεδιασμένων φακών. Στην περίπτωση που οι απαιτήσεις ποιότητας εικόνας δεν είναι πολύ υψηλές, γενικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί μεταξύ του φακού και της κάμερας με δακτύλιο εγγύτητας ή μπροστά από τον φακό με φακό εγγύτητας για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της μεγεθυσμένης απεικόνισης.
- Τηλεκεντρικός φακός (Τηλεκεντρικός), κυρίως για τη διόρθωση της παράλλαξης των παραδοσιακών φακών και των ειδικά σχεδιασμένων φακών, μπορεί να είναι σε ένα ορισμένο εύρος απόστασης αντικειμένου, έτσι ώστε η μεγέθυνση της εικόνας να μην επιτυγχάνεται με τις αλλαγές στις αλλαγές της απόστασης του αντικειμένου, η οποία δεν είναι στην ίδια επιφάνεια αντικειμένου του μετρούμενου αντικειμένου.
- Φακός υπεριώδους (Ultraviolet) και υπέρυθρος φακός (Infrared), ο γενικός φακός έχει σχεδιαστεί για τη χρήση εύρους ορατού φωτός, λόγω του ίδιου οπτικού συστήματος για διαφορετικά μήκη κύματος δείκτη διάθλασης φωτός διαφορετικού, με αποτέλεσμα το ίδιο σημείο των διαφορετικών μηκών κύματος φωτός που εκπέμπεται από την απεικόνιση να μην μπορεί να συγκλίνει σε ένα σημείο, με αποτέλεσμα χρωματική εκτροπή. Ο κοινώς χρησιμοποιούμενος αχρωματικός σχεδιασμός φακών είναι επίσης για το εύρος ορατού φωτός, τον υπεριώδη φακό και τον υπέρυθρο φακό που έχει σχεδιαστεί ειδικά για φακούς υπεριώδους και υπέρυθρου.
Οι τηλεκεντρικοί φακοί χωρίζονται σε:
(1) αντικείμενο-τηλεκεντρική πλευρά
Σε ένα συγκεκριμένο εύρος βάθους πεδίου, ακόμη και αν αλλάξει η απόσταση του αντικειμένου, το μέγεθος της απεικόνισης αντικειμένου δεν θα αλλάξει. Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται περισσότερο στον τομέα της βιομηχανικής επιθεώρησης.
2) Εικόνα-τετράγωνη τηλεκεντρική
Ακόμα κι αν αλλάξει η απόσταση μεταξύ του τσιπ του φωτοϋποδοχέα και του φακού, το μέγεθος της εικόνας του αντικειμένου δεν αλλάζει, αλλά η απόσταση του αντικειμένου επηρεάζει το μέγεθος της εικόνας. Αυτός ο τύπος στον τομέα της βιομηχανικής επιθεώρησης σχεδόν δεν λειτουργεί, για να μην επαναλάβω.
3) Διπλό τηλεκέντρο
Τα αντικείμενα και όπως το κοντινό και το μακρινό δεν θα επηρεάσουν το μέγεθος της απεικόνισης, που χρησιμοποιείται συχνά στον τομέα της επιθεώρησης μηχανικής όρασης, το μειονέκτημα είναι ότι το κόστος είναι υψηλότερο.
Χαρακτηριστικά και πεδίο εφαρμογής τηλεκεντρικών φακών
Χαρακτηριστικά:
(1) χωρίς γωνία πεδίου, εξαλείφοντας την προοπτική, σταθερή μεγέθυνση
2) Χαμηλή παραμόρφωση
3) Μόνο παράλληλο φως μπορεί να απεικονιστεί
Σενάρια εφαρμογής:
(1) Όταν το πάχος του προς ανίχνευση αντικειμένου είναι μεγάλο, πρέπει να εντοπιστούν περισσότερα από ένα επίπεδα, τυπικές εφαρμογές όπως κουτιά τροφίμων, μπουκάλια ποτών και ούτω καθεξής.
(2) Όταν η τοποθέτηση του προς μέτρηση αντικειμένου είναι αβέβαιη, μπορεί να είναι με τον φακό σε μια ορισμένη γωνία.
(3) Όταν το υπό δοκιμή αντικείμενο πηδά πάνω και κάτω κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανίχνευσης, όπως η δόνηση της γραμμής παραγωγής πάνω και κάτω με αποτέλεσμα αλλαγές στην απόσταση εργασίας.
(4) Όταν το αντικείμενο που πρόκειται να μετρηθεί με διάφραγμα ή τρισδιάστατα-αντικείμενα.
(5) Όταν απαιτείται χαμηλό ποσοστό παραμόρφωσης, η φωτεινότητα του εφέ εικόνας είναι σχεδόν ίδια.
(6) Όταν τα προς ανίχνευση ελαττώματα μπορούν να ανιχνευθούν μόνο υπό παράλληλο φωτισμό προς την ίδια κατεύθυνση.
(7) Όταν είναι απαραίτητο να υπερβείτε την ακρίβεια ανίχνευσης, όπως το επιτρεπόμενο σφάλμα 1um.