दृष्टि प्रणालियों के लिए ऑप्टिकल लेंस का चयन

दृश्य प्रणाली के ऑप्टिकल लेंस को आम तौर पर कैमरा लेंस या फोटोग्राफिक लेंस, या संक्षेप में लेंस कहा जाता है, और इसका कार्य ऑप्टिकल इमेजिंग है। लेंस मशीन विजन सिस्टम का एक महत्वपूर्ण घटक है और इमेजिंग गुणवत्ता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह इमेजिंग गुणवत्ता के कई प्रमुख संकेतकों को प्रभावित करता है, जिनमें शामिल हैं: रिज़ॉल्यूशन, कंट्रास्ट, कमी और देखने का कोण। न केवल कई प्रकार के लेंस होते हैं, बल्कि गुणवत्ता भी बहुत भिन्न होती है। हालांकि, आम उपयोगकर्ता अक्सर सिस्टम डिजाइन करते समय लेंस के चयन पर पर्याप्त ध्यान नहीं देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आदर्श छवियां प्राप्त करने में विफलता और यहां तक ​​कि सिस्टम विकास की विफलता भी होती है। इसलिए, विजन सिस्टम के लिए ऑप्टिकल लेंस का चयन भी महत्वपूर्ण है।

विजन सिस्टम ऑप्टिकल लेंस का चयन (चित्र 1)

1. उच्च छवि रिज़ॉल्यूशन

   छवि रिज़ॉल्यूशन को आम तौर पर सीटीएफ (कंट्रास्ट ट्रांसफर फ़ंक्शन) द्वारा मापा जाता है जो इमेज सेंसर के मौजूदा स्थानिक आवृत्ति कंट्रास्ट को मापता है, एलपी/मिमी (लाइन कपलिंग प्रति मिलीमीटर) की इकाइयों में। अधिकांश मशीन विजन इंटीग्रेटर अक्सर केवल बड़ी संख्या में सस्ते कम-पिक्सेल, कम-रिज़ॉल्यूशन लेंस एकत्र करते हैं, और फिर केवल धुंधली छवियां उत्पन्न कर सकते हैं। एएफटी टेलीसेंट्रिक लेंस के साथ, छोटे-पिक्सेल इमेज सेंसर (जैसे 5.5 मेगापिक्सेल, 2/3") के साथ भी उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियां उत्पन्न की जा सकती हैं।

2. लगभग शून्य विरूपण

   विरूपण गुणांक इमेज सेंसर के वास्तविक आकार और छवि आकार के बीच प्रतिशत अंतर है। सामान्य मशीन लेंस में आमतौर पर 1~2% से अधिक विरूपण होता है, जो माप की सटीकता को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है। इसके विपरीत, टेलीसेंट्रिक लेंस सख्त विनिर्माण और गुणवत्ता निरीक्षण से गुजरते हैं ताकि इस त्रुटि को 0.1% से नीचे सख्ती से नियंत्रित किया जा सके।

3. कोई दृश्य त्रुटियां नहीं

   मेट्रोलॉजी अनुप्रयोगों में सटीक रैखिक माप करते समय, अक्सर वस्तु को मानक सामने से देखने की आवश्यकता होती है (पूरी तरह से साइड को छोड़कर)। इसके अलावा, कई यांत्रिक भागों को सटीक रूप से नहीं रखा जा सकता है, और माप समय अंतराल लगातार बदल रहे हैं। दूसरी ओर, सॉफ्टवेयर इंजीनियरों को ऐसी छवियों की आवश्यकता होती है जो वास्तविक चीज़ को सटीक रूप से दर्शाती हों। टेलीसेंट्रिक लेंस उपरोक्त भ्रम को पूरी तरह से हल कर सकते हैं: क्योंकि प्रवेश पुतली अनंत पर स्थित हो सकती है, इमेजिंग के दौरान केवल ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर मुख्य किरण प्राप्त होगी।

4. दृष्टिकोण

   जैसा कि नाम से पता चलता है, देखने का कोण दृष्टि की रेखा का कोण है, यानी, दृश्य प्रणाली का ऑप्टिकल लेंस कितनी "चौड़ाई" देख सकता है।

ये सभी पैरामीटर आपस में जुड़े हुए हैं। दृश्य प्रणाली के ऑप्टिकल लेंस के बीच संबंध है: (1) फोकल लंबाई जितनी छोटी होगी, देखने का कोण उतना ही बड़ा होगा; (2) कार्य दूरी जितनी कम होगी, दृश्य क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा। सामान्य लेंस के लिए, चयन सिद्धांत हैं: कार्य दूरी जितनी करीब होगी, उतना ही बेहतर होगा, लेंस का विरूपण जितना कम होगा, उतना ही बेहतर होगा, और दृश्य का क्षेत्र जितना बड़ा होगा, उतना ही बेहतर होगा।