機器視覺硬件
機器視覺硬件產(chǎn)品描述
濾光片可以使系統(tǒng)不需要的圖像信息與目標點分離,并提高目標信息在圖像中的對比度,且保持長期的光源穩(wěn)定性。
型號
描述
【光學(xué)知識】對于視覺精度,你可以貪心點——光虎大靶遠心、液態(tài)遠心鏡頭系列
視覺精度,指的是在機器視覺系統(tǒng)最終的成像中,每個像素的尺寸對應(yīng)在現(xiàn)實中的尺寸。比如視覺精度1微米,即代表畫面中一個像素格對應(yīng)了現(xiàn)實世界1微米的長度,此時若待測物的實際尺寸為100微米,那就需要100個像素格來顯示它。隨著機器視覺行業(yè)的高速發(fā)展,從業(yè)者們對視覺精度的要求越來越高,視覺精度高已經(jīng)成為了很多測量項目的基礎(chǔ)要求。比如機械件加工要求公差為1絲,如果此時的視覺精度達到十微米,因為無法判斷到底是視覺方案引起的誤差還是零件加工的公差,項目將無法進行,所以提高視覺精度的需求已成主流。而視覺精度直接和鏡頭倍率和相機的像元尺寸掛鉤,計算方法為視覺精度=相機像元尺寸/鏡頭倍率,所以想要提高視覺精度,只有縮小像元尺寸或者提升鏡頭的倍率。提升鏡頭的倍率就代表著視野和景深的縮小,此時我們?nèi)绾巫龅健凹纫忠蹦??首先是保證視野的同時提高精度方向,我們需要更大像面的鏡頭,來擴大同倍率鏡頭的視野。尤其是隨著線掃相機的大量應(yīng)用,大像面鏡頭變得越來越受歡迎。圖1展示的就是光虎新推出的大靶面物方遠心鏡頭DT2244FT。圖1 DT2244FT該鏡頭倍率為兩倍,由于設(shè)計像面直徑為44毫米,所以其擁有著22毫米的視野,并且能在F8時全視野達到2.68微米的分辨率。下圖為與像面直徑11.5毫米的OTL11.5-20-110C的效果對比畫面。圖2 OTL11.5-20-110C,視野為5.75毫米,該鏡頭F數(shù)為13,分辨率為4.36微米圖3 OTL44-20-110M58T,視野為22毫米,在F8時可以達到2.68微米的分辨率圖4 照片放大五倍后依然有著很高的清晰度這就是大像面帶來好處,可以在不損失精度和清晰度的情況下放大視野,且這支鏡頭還有可變光圈和同軸設(shè)計,使用起來也更方便。同時保持高精度和大視野的方向已經(jīng)有了思路,那么同時保持高精度和大景深的方向呢?景深一般都與F數(shù)和倍率有關(guān),在通常情況下,倍率越大景深越小,F(xiàn)數(shù)越大景深越大。從這個角度上講,我們需要小倍率,大F數(shù)來獲得大景深。但是小倍率會降低視覺精度,而大F數(shù)其實就是小開孔的光圈,這會使光的衍射更加明顯,導(dǎo)致分辨率下降。并且小開孔的光圈會讓成像的亮度下降,這對于很多追求效率而使用高速快門的機器來講是無法接受的。在這里光虎的思路是研發(fā)液態(tài)鏡頭,液態(tài)鏡片可以通過磁場改變鏡片的曲率,經(jīng)過光虎的設(shè)計后,讓其能改變鏡頭的工作距,然后通過鏡頭的可變工作距,賦予鏡頭在保持高分辨率的同時探索高低落差的能力。比較常見的使用方法是,通過改變鏡頭的工作距,在待測物的高低落差上連續(xù)拍攝照片,并通過景深融合技術(shù)將圖片融合在一起,就可以讓小景深鏡頭擁有類似大景深的效果。圖5 OTLY11.5-20-65C物方遠心液態(tài)鏡頭,物方分辨率為4.362微米,倍率為2倍,F(xiàn)數(shù)為13光虎的OTLY11.5-20-65C,它本身擁有著0.26毫米的景深,通過液態(tài)鏡片的調(diào)節(jié),工作距離可以還在57~74毫米之間無極電調(diào),并且光虎設(shè)法讓其實現(xiàn)了全景深全視野全工作距一致的高分辨率、高均勻度、低畸變率和低遠心度,這讓最終的成像可以準確的融合在一起,沒有偏移跑位或者畸變,圖片看上去像原生的一樣好。在下圖展示的案例中,待測物為機床銑刀的刀頭,待測物的落差約為3毫米,遠遠大于OTLY11.5-20-65C原生的0.26毫米景深,但是因為其17mm的可調(diào)工作距,光虎可以在不同工作距上拍攝多張照片,最終進行景深融合,最終得到圖10的效果。圖6 二十張不同景深的照片圖7 最遠圖8 中間圖9 最近圖10 合成依靠光虎的反復(fù)優(yōu)化設(shè)計,在鏡頭中不斷變化曲率的鏡片并沒有影響整只鏡頭的成像效果,所以在需要的時候,液態(tài)鏡頭同樣也可以換裝小光圈提高景深,將OTLY11.5-20-65C的光圈從F13換到F20,物方分辨率從4.362微米下降到6.71微米,景深從0.26毫米提升到0.4毫米,此時同樣的任務(wù)僅需九張圖即可完成。并且因為分辨率下降較少,景深的提升反而提升了成像的寬容度,使最終融合的效果一樣出色。圖11 僅拍攝九張圖片,耗時減少一半圖12 大景深版本OTLY11.5-20-65C表現(xiàn)一樣優(yōu)秀這就是光虎針對更新的市場要求給出的兩個新的代表性鏡頭。光虎一直沒有停下提升自己,努力研發(fā)的腳步,對于大靶面系列和更多型號的液態(tài)鏡頭探索仍在繼續(xù)。其他的系列以及改進型號也在推進,比如新出廠的OTL29.7-03-250M42大視野大靶面物方遠心鏡頭,相比于之前相似型號TTL28.5-105-160F,重量從3.3公斤下降到了僅有1.3公斤,長度也縮短了100毫米,這正是光虎努力提升自己光學(xué)設(shè)計機械設(shè)計的結(jié)果。而且光虎從來不放棄自己的高標準,一直對標國際一線鏡頭性能,以后也將為市場帶來更多更好用更強大的鏡頭。
【光學(xué)知識】視覺精度與分辨率在機器視覺中的應(yīng)用
在機器視覺系統(tǒng)中,視覺精度和分辨率是兩個基礎(chǔ)而重要的概念。它們在實際應(yīng)用中各有側(cè)重,理解其區(qū)別與聯(lián)系,對視覺檢測項目的規(guī)劃與實施具有實際意義。
【光學(xué)知識】視覺精度與分辨率在機器視覺中的應(yīng)用
在機器視覺系統(tǒng)中,視覺精度和分辨率是兩個基礎(chǔ)而重要的概念。它們在實際應(yīng)用中各有側(cè)重,理解其區(qū)別與聯(lián)系,對視覺檢測項目的規(guī)劃與實施具有實際意義。
【光學(xué)知識】嫌遠心鏡頭看的不夠大不夠深?試試光虎315吧
遠心鏡頭的優(yōu)勢是什么?在機器視覺方案中應(yīng)用遠心鏡頭,可以帶來更高的分辨率,可以在短工作距小視野中實現(xiàn)更大的景深,可以給成像提供更低的畸變和誤差,最重要的是由于遠心鏡頭在景深內(nèi)倍率不變的特性,應(yīng)用遠心鏡頭可以大幅提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。曾經(jīng)我們就接收到過使用傳統(tǒng)鏡頭客戶的抱怨,鏡頭離待測物的距離改變一點點,軟件的讀數(shù)一下就變了。
【光學(xué)知識】嫌遠心鏡頭看的不夠大不夠深?試試光虎315吧
遠心鏡頭的優(yōu)勢是什么?在機器視覺方案中應(yīng)用遠心鏡頭,可以帶來更高的分辨率,可以在短工作距小視野中實現(xiàn)更大的景深,可以給成像提供更低的畸變和誤差,最重要的是由于遠心鏡頭在景深內(nèi)倍率不變的特性,應(yīng)用遠心鏡頭可以大幅提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。曾經(jīng)我們就接收到過使用傳統(tǒng)鏡頭客戶的抱怨,鏡頭離待測物的距離改變一點點,軟件的讀數(shù)一下就變了。
【光學(xué)知識】均勻光照技術(shù)在凹陷金屬表面視覺檢測中的應(yīng)用與探討
在工業(yè)視覺檢測領(lǐng)域,金屬工件因其表面易反光、結(jié)構(gòu)多樣性和加工工藝復(fù)雜性,常對成像質(zhì)量構(gòu)成一定挑戰(zhàn)。尤其當待測對象具有凹陷或復(fù)雜幾何形態(tài)時,如何穩(wěn)定、清晰地獲取表面圖像特征,成為實際應(yīng)用中需要面對的問題。 凹陷的錐面結(jié)構(gòu)在金屬部件中并不少見,此類區(qū)域因空間約束和角度變化,容易形成光線難以均勻覆蓋或存在強烈反射的情況。若采用常規(guī)的定向照明方式,往往難以避免局部過亮、陰影遮蔽或反光點干擾等現(xiàn)象,導(dǎo)致一些細微的劃痕或其他表面特征無法在圖像中得到很好呈現(xiàn)。這不僅影響人工視覺判斷的連續(xù)性,也對自動化檢測系統(tǒng)中圖像處理算法的穩(wěn)定性提出較高要求。 針對上述情況,一種較為可行的解決方案是采用特殊構(gòu)造的照明系統(tǒng),以實現(xiàn)多角度、柔性和均勻的光線覆蓋。例如,穹頂光照明裝置能在被測物體表面形成散射和漫射效果,減弱直接反射,解決鏡面高光,從而提升圖像的整體均勻性與特征可辨識度。此類照明方式尤其適合于具有曲面、凹陷或反光較強的待測物體成像場合。 在實際成像系統(tǒng)中,照明條件只是其中一個方面,鏡頭性能與照明之間的配合也同樣重要。例如,選用適當焦距、孔徑和分辨率的鏡頭,可以在一定程度上進一步優(yōu)化成像效果。以光虎光學(xué)某款型號為TTL11.5-25-110C-D的鏡頭為例,其光學(xué)設(shè)計考慮了在復(fù)雜照明條件下的成像穩(wěn)定性,能夠與穹頂光等擴散型光源配合使用,優(yōu)化圖像邊緣清晰度與整體一致性。 在這樣一個成像系統(tǒng)中,良好的打光策略與鏡頭參數(shù)的合理選型,共同影響著終能否清晰呈現(xiàn)諸如金屬錐面凹陷區(qū)域的劃傷等細微特征。圖像質(zhì)量的提升,有助于后續(xù)人工復(fù)檢或通過算法實現(xiàn)特征提取與判斷,在一定程度上幫助使用者完成檢測任務(wù)。 需要指出的是,并沒有某一種照明或鏡頭配置能夠適用于所有場景。實際應(yīng)用中往往需結(jié)合待測物的具體材質(zhì)、表面處理工藝、凹陷度與角度等多項因素,通過反復(fù)試驗和調(diào)整,才能確定相對合適的成像方案。因此,實踐中的測試與驗證顯得尤為重要。 光虎光學(xué)在視覺鏡頭的設(shè)計與生產(chǎn)過程中,也注意到照明配合與實際應(yīng)用場景之間的密切聯(lián)系。公司積累了一些在打光測試方面的經(jīng)驗,并逐步完善配套的測試流程與服務(wù)支持。我們歡迎存在類似困難的用戶與我們共同開展測試,結(jié)合實際工件與現(xiàn)場環(huán)境,探索可行的成像配置。 綜上所述,在面對凹陷金屬表面劃傷檢測等具有一定復(fù)雜性的視覺任務(wù)時,采用均勻多角度的照明方式并搭配適宜的鏡頭,可以在一定程度上改進圖像質(zhì)量,提升特征可見度。這種系統(tǒng)級的配合與不斷優(yōu)化的測試方法,為某些困難場景下的視覺應(yīng)用提供了可能的技術(shù)路徑。我們也期待通過合作與嘗試,與更多使用者一起應(yīng)對實際成像中的挑戰(zhàn)。
【光學(xué)知識】均勻光照技術(shù)在凹陷金屬表面視覺檢測中的應(yīng)用與探討
在工業(yè)視覺檢測領(lǐng)域,金屬工件因其表面易反光、結(jié)構(gòu)多樣性和加工工藝復(fù)雜性,常對成像質(zhì)量構(gòu)成一定挑戰(zhàn)。尤其當待測對象具有凹陷或復(fù)雜幾何形態(tài)時,如何穩(wěn)定、清晰地獲取表面圖像特征,成為實際應(yīng)用中需要面對的問題。 凹陷的錐面結(jié)構(gòu)在金屬部件中并不少見,此類區(qū)域因空間約束和角度變化,容易形成光線難以均勻覆蓋或存在強烈反射的情況。若采用常規(guī)的定向照明方式,往往難以避免局部過亮、陰影遮蔽或反光點干擾等現(xiàn)象,導(dǎo)致一些細微的劃痕或其他表面特征無法在圖像中得到很好呈現(xiàn)。這不僅影響人工視覺判斷的連續(xù)性,也對自動化檢測系統(tǒng)中圖像處理算法的穩(wěn)定性提出較高要求。 針對上述情況,一種較為可行的解決方案是采用特殊構(gòu)造的照明系統(tǒng),以實現(xiàn)多角度、柔性和均勻的光線覆蓋。例如,穹頂光照明裝置能在被測物體表面形成散射和漫射效果,減弱直接反射,解決鏡面高光,從而提升圖像的整體均勻性與特征可辨識度。此類照明方式尤其適合于具有曲面、凹陷或反光較強的待測物體成像場合。 在實際成像系統(tǒng)中,照明條件只是其中一個方面,鏡頭性能與照明之間的配合也同樣重要。例如,選用適當焦距、孔徑和分辨率的鏡頭,可以在一定程度上進一步優(yōu)化成像效果。以光虎光學(xué)某款型號為TTL11.5-25-110C-D的鏡頭為例,其光學(xué)設(shè)計考慮了在復(fù)雜照明條件下的成像穩(wěn)定性,能夠與穹頂光等擴散型光源配合使用,優(yōu)化圖像邊緣清晰度與整體一致性。 在這樣一個成像系統(tǒng)中,良好的打光策略與鏡頭參數(shù)的合理選型,共同影響著終能否清晰呈現(xiàn)諸如金屬錐面凹陷區(qū)域的劃傷等細微特征。圖像質(zhì)量的提升,有助于后續(xù)人工復(fù)檢或通過算法實現(xiàn)特征提取與判斷,在一定程度上幫助使用者完成檢測任務(wù)。 需要指出的是,并沒有某一種照明或鏡頭配置能夠適用于所有場景。實際應(yīng)用中往往需結(jié)合待測物的具體材質(zhì)、表面處理工藝、凹陷度與角度等多項因素,通過反復(fù)試驗和調(diào)整,才能確定相對合適的成像方案。因此,實踐中的測試與驗證顯得尤為重要。 光虎光學(xué)在視覺鏡頭的設(shè)計與生產(chǎn)過程中,也注意到照明配合與實際應(yīng)用場景之間的密切聯(lián)系。公司積累了一些在打光測試方面的經(jīng)驗,并逐步完善配套的測試流程與服務(wù)支持。我們歡迎存在類似困難的用戶與我們共同開展測試,結(jié)合實際工件與現(xiàn)場環(huán)境,探索可行的成像配置。 綜上所述,在面對凹陷金屬表面劃傷檢測等具有一定復(fù)雜性的視覺任務(wù)時,采用均勻多角度的照明方式并搭配適宜的鏡頭,可以在一定程度上改進圖像質(zhì)量,提升特征可見度。這種系統(tǒng)級的配合與不斷優(yōu)化的測試方法,為某些困難場景下的視覺應(yīng)用提供了可能的技術(shù)路徑。我們也期待通過合作與嘗試,與更多使用者一起應(yīng)對實際成像中的挑戰(zhàn)。
【光學(xué)知識】觀察光路:在家動手探索光的秘密
光線無處不在,但它的足跡卻總是難以捉摸。除了偶然的丁達爾效應(yīng)讓我們瞥見光路,我們?nèi)粘K娡皇切纬珊蟮墓獍?。光虎光學(xué),一家專注于遠心光路相關(guān)產(chǎn)品的公司,邀請您在家通過幾個簡單有趣的實驗,親手讓光路顯形,并直觀感受遠心光路與傳統(tǒng)光路的差異。
【光學(xué)知識】觀察光路:在家動手探索光的秘密
光線無處不在,但它的足跡卻總是難以捉摸。除了偶然的丁達爾效應(yīng)讓我們瞥見光路,我們?nèi)粘K娡皇切纬珊蟮墓獍摺9饣⒐鈱W(xué),一家專注于遠心光路相關(guān)產(chǎn)品的公司,邀請您在家通過幾個簡單有趣的實驗,親手讓光路顯形,并直觀感受遠心光路與傳統(tǒng)光路的差異。
【光學(xué)知識】當反光成為阻礙:光學(xué)檢測中的“光線魔術(shù)”
在工廠的檢測車間里,工程師小王正對著一批反光鏡片發(fā)愁。肉眼觀察時,只需調(diào)整角度就能看到的細微痕跡,在機器視覺鏡頭下卻變成一片刺眼的白光。這是光學(xué)檢測中常見的困境:當表面如同鏡面般反射光線時,我們?nèi)绾慰辞逅恼鎸嵜婷玻?/span>
【光學(xué)知識】當反光成為阻礙:光學(xué)檢測中的“光線魔術(shù)”
在工廠的檢測車間里,工程師小王正對著一批反光鏡片發(fā)愁。肉眼觀察時,只需調(diào)整角度就能看到的細微痕跡,在機器視覺鏡頭下卻變成一片刺眼的白光。這是光學(xué)檢測中常見的困境:當表面如同鏡面般反射光線時,我們?nèi)绾慰辞逅恼鎸嵜婷玻?/span>