Istnieje wiele ważnych cech konstrukcji obiektywu, w tym rozdzielczość obiektywu, zniekształcenie obiektywu i jednorodność oświetlenia, które bezpośrednio wpływają na wydajność systemu widzenia maszynowego.
Kamery, obiektywy i oświetlenie stosowane w systemach widzenia maszynowego mają istotny wpływ na ogólną jakość obrazu. Szybki rozwój technologii przetworników obrazu CMOS w ciągu ostatnich kilku lat postawił przed producentami obiektywów poważne wyzwania. Coraz wyższa rozdzielczość czujnika oznacza, że wiele czujników ma teraz mniejsze piksele i wymaga obiektywów o wyższej rozdzielczości. Z drugiej strony czujnik o wysokiej rozdzielczości, który utrzymuje większy rozmiar piksela dla wyższej czułości, zwykle wykorzystuje większy format, a zatem wymaga większego formatu obiektywu o wysokiej rozdzielczości. Ponadto wiele zastosowań wymagających obiektywów o bardzo długiej ogniskowej, takich jak obserwacja, sport, fotografia lotnicza i fotografia w parkach rozrywki, coraz częściej zalicza się do kategorii widzenia maszynowego i należy się nimi zająć.
（1）Dowiedz się więcej o funkcji transferu modulacji wydajności obiektywu (MTF)
Idealny obiektyw tworzy obraz, który idealnie pasuje do obiektu, uwzględniając wszystkie jego szczegóły i zmiany jasności. W praktyce nie jest to do końca możliwe, ponieważ obiektyw działa jak filtr dolnoprzepustowy. Biorąc pod uwagę wszystkie napowietrzenia, jakość obrazu obiektywu można ilościowo opisać za pomocą funkcji przenoszenia modulacji. MTF jest definiowany przez zdolność obiektywu do odtwarzania linii (siatek) w różnych odstępach (częstotliwość przewód-przestrzeń/mm). Im więcej par/mm drutów da się rozróżnić, tym lepsza rozdzielczość obiektywu. Wykres MTF dla każdej częstotliwości przestrzennej pokazuje utratę kontrastu spowodowaną przez soczewkę (Rysunek 1). Duże struktury, takie jak szorstkie linie dystansowe, są zwykle przenoszone ze stosunkowo dobrym kontrastem. Mniejsze struktury, takie jak cienko rozmieszczone linie, są transmitowane z niskim kontrastem. Stopień tłumienia danej częstotliwości lub szczegółu jest klasyfikowany przez MTF, który wskazuje wydajność transmisji obiektywu. Dla każdej soczewki istnieje punkt modulacji równy zero. Ten limit jest często określany jako limit rozdzielczości, zwykle podawany w lp/mm par linii na milimetr lub w odniesieniu do najmniejszego rozmiaru linii (w sm) w odniesieniu do niektórych obiektywów makro, co odpowiada minimalnemu rozmiarowi piksela wymaganemu dla obiektyw. Odpowiedni. Ruch MTF od środkowej osiowej krawędzi obiektywu pogarsza się, co jest ważnym czynnikiem, jeśli cały obraz wymaga symetrycznej rozdzielczości. Ponieważ podobnie jak rozpraszanie, MTF może również zmieniać się w zależności od kierunku linii w punkcie na obiektywie, a także jest funkcją ustawienia przysłony podczas pomiaru, dlatego należy zachować ostrożność podczas porównywania parametrów obiektywu.
Wskazówka: zwiększenie rozdzielczości czujnika przy zachowaniu rozmiaru czujnika w celu obniżenia kosztów wymaga obiektywów o wyższych MTF, aby rozróżnić te mniejsze piksele. Zawsze należy brać pod uwagę koszty systemu, ponieważ mniejsze piksele przy niższych kosztach wymagają obiektywów o wyższej rozdzielczości.
（2）Zniekształcenie obiektywu
Oprócz zmian rozdzielczości wszystkie obiektywy będą również podlegać pewnym zniekształceniom przestrzennym. Rysunek 2 pokazuje, jak rozciągnąć lub skompresować obraz w sposób nieliniowy, co bardzo utrudnia dokładny pomiar całego czujnika. Chociaż istnieją pewne metody oprogramowania, które mogą rozwiązać ten problem, nie mogą one uwzględniać fizycznej głębi obiektu, dlatego lepiej jest wybrać dobrej jakości obiektyw o niskim zniekształceniu, zamiast próbować korygować te błędy w oprogramowaniu. Z reguły obiektyw o krótszej ogniskowej będzie miał większe zniekształcenia niż obiektyw o dłuższej ogniskowej, ponieważ światło pada na czujnik pod większym kątem. Używanie bardziej złożonych konstrukcji soczewek pozwala utrzymać niskie zniekształcenia, a wielu producentów obiektywów ciężko pracowało nad swoimi konstrukcjami optycznymi, aby umożliwić im redukcję zniekształceń przestrzennych do rzędu 0.
Wskazówka: Aby zminimalizować zniekształcenia przy najniższych kosztach, dłuższa odległość robocza zapewni najlepsze rezultaty.
3) Jednorodność oświetlenia
Wszystkie obrazy z obiektywu mają winietowanie, czyli intensywność światła od środka do krawędzi obrazu jest zmniejszona, co może mieć wpływ na aplikacyjność obiektywu. Cieniowanie obiektywu to zacienienie krawędzi obrazu spowodowane mechanicznym zablokowaniem wiązki (zwykle przez uchwyt obiektywu). Dzieje się tak głównie wtedy, gdy okrąg obrazu (lub format) obiektywu jest zbyt mały w stosunku do rozmiaru czujnika. Winietowanie Cos4 ma wpływ na wszystkie obiektywy, ponieważ światło musi pokonać większą odległość, aby dotrzeć do krawędzi obrazu i dotrzeć do czujnika pod małym kątem. Kiedy kąt skupia światło na nieczułej części czujnika, na każdym pikselu znajduje się soczewka z mikrosoczewką. Można go również zminimalizować, jeśli obiektyw zostanie zatrzymany o dwa fs. Poprawiając równomierność oświetlenia w całym czujniku,
4) wpływ na środowisko
Wiele systemów wizyjnych jest wdrażanych w środowiskach produkcyjnych, co oznacza, że są one narażone na różnorodne wpływy środowiska, od brudu, wilgoci i temperatury po efekty mechaniczne i elektromagnetyczne. Dostępnych jest wiele osłon ochronnych, które zapobiegają przedostawaniu się kurzu i wilgoci. Stabilność mechaniczna zespołu obiektywu jest niezbędna do uniknięcia rozmycia obrazu oraz zapewnienia rzetelnych i powtarzalnych pomiarów. Większość soczewek używanych w zastosowaniach widzenia maszynowego jest produkowana z metalowymi obudowami i mechanizmami ustawiania ostrości, aby zapewnić stabilność soczewki. Wiele soczewek zapewnia również odporność na wstrząsy i wibracje, dzięki czemu nadają się do najtrudniejszych warunków. Producenci soczewek zaproponowali szereg konstrukcji, niektóre z nich zostały opatentowane w celu ograniczenia przesunięcia obrazu spowodowanego ruchem szkła obiektywu w wyniku wibracji i wstrząsów. Obejmują one użycie śrub blokujących, aby zapobiec przesuwaniu się ogniska i przysłony, a nawet ruchowi stałej przysłony oraz łączeniu wszystkich elementów w korpusie obiektywu.
5) Interfejs obiektywu
Mocowanie obiektywu do aparatu odbywa się za pomocą różnych standardowych interfejsów obiektywu. Najczęściej stosowanym w aplikacjach widzenia maszynowego jest mocowanie typu C, które może korzystać z różnych obiektywów i akcesoriów, w tym możliwości zapewniania sterowanej komputerowo przysłony i ostrości. Mocowanie CS nie jest powszechnie używane i jest w zasadzie takie samo jak mocowanie C-mount, ale ogniskowa kołnierza jest skrócona o 5 mm. Mniejsze systemy mocowania obiektywów (takie jak mocowanie S) są zwykle używane w kamerach na poziomie płyty i miniaturowych kamerach. Soczewki te umożliwiają jedynie minimalne regulacje. W przypadku czujników wielkoformatowych i zastosowań skanowania liniowego można stosować większe systemy mocowania F, chociaż coraz częściej stosuje się mocniejsze mocowania M42 (czasami nazywane mocowaniami typu T). Ale obiektyw wielkoformatowy nie obsługuje możliwości automatycznego sterowania przysłoną i ostrością. W widzeniu maszynowym stosowane są również teleobiektywy, których najdłuższa ogniskowa sięga 600 mm. Te wielkoformatowe obiektywy są przeznaczone głównie dla profesjonalnych fotografów. Obejmują one również zmotoryzowaną przysłonę i zoom oraz wymagają specjalnych mocowań obiektywów EF. Obecnie coraz więcej kamer do widzenia maszynowego jest produkowanych z funkcjami mocowania EF i obiektywami EF, a ich nowatorskie funkcje optyczne są dostarczane szerszemu rynkowi widzenia maszynowego dzięki niedawnej umowie dotyczącej dystrybucji bezpośredniej.
Przy tak wielu opcjach soczewek do widzenia maszynowego wybór najlepszego obiektywu do konkretnego zastosowania nie jest łatwy. Dlatego ważne jest, aby myśleć o systemie jako całości. Na przykład wiele nowoczesnych aparatów megapikselowych wykorzystuje małe rozmiary matrycy w celu obniżenia kosztów, ale wynikające z tego małe rozmiary pikseli wymagają wyższej jakości, a tym samym droższej optyki. W przypadku niektórych zastosowań wybór kamery, która jest droższa, ma więcej pikseli i ma mniejsze wymagania optyczne, może być korzystny, zmniejszając koszt całego systemu. Współpraca z ekspertami w dziedzinie technologii wizyjnych może ograniczyć ryzyko związane z tymi decyzjami.
Vehviscam produkcja ograniczona www.Vehviscam zapewnia 1/1.8,2/3, 4/3 i 1 cal 8mm/12mm/16mm/25mm/35mm/50mm/75mm obiektywy przemysłowe o stałej ogniskowej w uczciwej cenie i szybkiej dostawie, kup je online, Dziękuję
