Pemilihan lensa optik untuk sistem penglihatan

Lensa optik dari sistem visual umumnya disebut lensa kamera atau lensa fotografi, atau lensa untuk singkatnya, dan fungsinya adalah pencitraan optik. Lensa adalah komponen penting dalam sistem visi mesin dan memainkan peran kunci dalam kualitas pencitraan. Lensa mempengaruhi beberapa indikator utama kualitas pencitraan, termasuk: resolusi, kontras, reduksi, dan sudut pandang. Terdapat banyak jenis lensa, dan kualitasnya juga sangat bervariasi. Namun, pengguna biasa seringkali tidak terlalu memperhatikan pemilihan lensa saat merancang sistem, yang mengakibatkan kegagalan untuk mendapatkan gambar yang ideal dan bahkan kegagalan pengembangan sistem. Oleh karena itu, pemilihan lensa optik untuk sistem visi juga sangat penting.

Pemilihan lensa optik untuk sistem visi (Gambar 1)

1. Resolusi gambar tinggi

   Resolusi gambar umumnya diukur dengan CTF (fungsi transfer kontras) yang mengukur kontras frekuensi spasial yang ada dari sensor gambar, dalam satuan lp/mm (pasangan garis per milimeter). Sebagian besar integrator visi mesin seringkali hanya mengumpulkan sejumlah besar lensa murah berpiksel rendah dan beresolusi rendah, dan kemudian hanya dapat menghasilkan gambar buram. Dengan lensa telecentrik AFT, gambar beresolusi tinggi dapat dihasilkan bahkan dengan sensor gambar berukuran kecil (seperti 5,5 megapiksel, 2/3").

2. Distorsi mendekati nol

   Koefisien distorsi adalah perbedaan persentase antara ukuran sebenarnya dan ukuran gambar dari sensor gambar. Lensa mesin biasa biasanya memiliki distorsi lebih dari 1~2%, yang dapat sangat mempengaruhi akurasi pengukuran. Sebaliknya, lensa telecentrik menjalani manufaktur dan inspeksi kualitas yang ketat untuk mengontrol kesalahan ini secara ketat di bawah 0,1%.

3. Tidak ada kesalahan visual

   Saat melakukan pengukuran linier yang presisi dalam aplikasi metrologi, seringkali perlu untuk mengamati objek dari depan standar (tidak termasuk sisi sama sekali). Selain itu, banyak komponen mekanis tidak dapat ditempatkan secara akurat, dan interval waktu pengukuran terus berubah. Sebaliknya, insinyur perangkat lunak membutuhkan gambar yang secara akurat mencerminkan objek nyata. Lensa telecentrik dapat menyelesaikan kebingungan di atas dengan sempurna: karena pupil masuk dapat ditempatkan pada tak terhingga, hanya sinar utama yang sejajar dengan sumbu optik yang akan diterima selama pencitraan.

4. Sudut pandang

   Seperti namanya, sudut pandang adalah sudut garis pandang, yaitu seberapa "lebar" lensa optik sistem visual dapat melihat.

Parameter-parameter ini semuanya saling terkait. Hubungan antara lensa optik sistem visual adalah: (1) Semakin kecil panjang fokus, semakin besar sudut pandang; (2) Semakin pendek jarak kerja, semakin besar bidang pandang. Untuk lensa biasa, prinsip pemilihannya adalah: semakin dekat jarak kerja, semakin baik, semakin kecil distorsi lensa, semakin baik, dan semakin besar bidang pandang, semakin baik.