انتخاب لنز برای دوربین های Basler

برای طراحی یک سیستم ویژن در مرحله ی اول باید نوع دوربین را مشخص نمایید و سپس لنز مناسب را انتخاب نمایید. در انتخاب لنز بایستی به پارامترهایی مثل فاصله ی کاری ، نوع دهانه لنز، رزولوشن و… دقت کنید. در دوربین های صنعتی باسلر به راحتی می توانید این کار را انجام دهید. برای این کار کافی است وارد سایت باسلر شوید و از ابزاری که این سایت در اختیار شما قرار داده است استفاده نمایید.

1- دسترسی به صفحه انتخاب لنز

وارد سایت باسلر شوید و از سربرگ product ، دسته ی lenses ، روی دکمه check out lens selector کلیک نمایید. همچنین می توانید اینجا کلیک نمایید تا وارد صفحه انتخاب لنز شوید.

2- انتخاب مدل دوربین باسلر

در این مرحله سری و مدل دوربین باسلر را انتخاب می کنیم. به عنوان نمونه در اینجا دوربین باسلر با مدل ace640-300gm را انتخاب می کنیم ، که سری آن ace (سه رقم اول کد دوربین) است. در کادر اول سری را برابر با ace و در کادر دوم مدل دوربین گفته شده را انتخاب می نماییم. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع سری ها و مدل های دوربین باسلر اینجا کلیک کنید.

3- تعیین فضای دید لنز

در این مرحله باید طول و عرض مستطیلی که می خواهیم ببینیم را مشخص کنیم. این همان فضای دید ماست که در اصطلاح به آن Field of View می گویند و آن را به اختصار FOV می نامند. دقت داشته باشید که تصویر دوربین عموما مستطیل است (یک طرف تصویر بزرگتر از طرف دیگر آن است) و کافی است که تنها یک ضلع از این مستطیل را مشخص کنیم تا ضلع دیگر به طور اتوماتیک با توجه به دوربین انتخابی مشخص گردد.

فرض کنید فضای دید مورد نیازمان برابر 16*20 سانتی متر باشد؛ در این صورت کافی است که طرف بزرگتر تصویر را بر حسب میلی متر کادر  object width در تصویر زیر وارد کنیم.

بعد از وارد کردن عدد 200 میلی متر در یک جای خالی از صفحه کلیک کنید تا عرض تصویری که دوربین می تواند ببیند به طور اتوماتیک مشخص گردد. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید طرف کوچکتر تصویر 148 میلی متر را می بیند، در صورتی که فضای دید ما در طرف کوچکتر بایستی برابر با 160 میلی متر باشد.

روی دکمه Reset در گوشه بالای سمت راست تصویر کلیک می کنیم تا دوباره طول و عرض تصویر را تعیین کنیم. این بار طرف کوچکتر تصویر را (Object height در تصویر زیر) را برابر با 160 میلی متر انتخاب می کنیم؛ در این صورت فضای دید دوربین برابر با یک مستطیل با ابعاد 160* 216 خواهد شد که برای ما مناسب است.

4- تعیین فاصله کاری

فاصله کاری به مفهوم فاصله لنز تا جسم است. به عنوان یک قانون کلی بهتر است این فاصله بین 2 تا 4 برابر طول فضای دید ما باشد. پس فاصله کاری بهینه (با در نظر گرفتن طرف بزرگتر تصویر برابر با 20 سانتی متر) برابر با 40 تا 80 سانتی متر خواهد بود. هر چند وجود برخی محدودیت های مکانیکی ممکن است باعث شود که مجبور شویم فاصله کاری را کاهش دهیم.

در اینجا فاصله کاری را برابر با 60 سانتی متر انتخاب می کنیم و عدد آن را بر حسب میلی متر در کادر Working Distance مطابق با تصویر زیر وارد می کنیم. سپس با کلیک بر روی یک نقطه دلخواه از صفحه فاصله کانونی لنز (focal length) محاسبه خواهد شد. مقدار این عدد برابر با 8.5 میلی متر بدست آمده است.

5- انتخاب لنز

برای انتخاب لنز از گوشه سمت راست پایین تصویر ، روی گزینه “go to matching lenses” کلیک نمایید.

در اینجا 6 لنز به ما معرفی شده است که می توان از آنها استفاده کرد. در بالای لنز اول عبارت Best Technical Fit و در بالای لنز دوم عبارت Best-Price/Performance نوشته شده است که در ادامه در مورد آنها توضیح خواهیم داد.

بهترین لنز از نظر فنی

بهترین لنز از نظر فنی با عبارت “Best Technical Fit” معرفی می شود؛ به این مفهوم که این لنز از منظر فنی کارایی مناسبی برای دوربین و فاصله کاری در نظر گرفته شده دارد. فاصله کانونی این لنز برابر با 8 میلی متر و رزولوشن آن 5 مگاپیکسل است. قیمت این لنز برابر با 129 یورو می باشد.

بهترین لنز از نظر اقتصادی

بهترین لنز از نظر اقتصادی با عبارت “Best-Price/Performance” مشخص شده است. این لنز ارزان ترین لنزی است که می توان برای این پروژه در نظر گرفت. فاصله کانونی این لنز برابر با 8.6 میلی متر و رزولوشن آن 2 مگاپیکسل است؛ قیمت این لنز برابر با 69 یورو می باشد.

تحلیل نتایج

برای تعیین لنز از میان دو انتخاب بالا بایستی بسته به جسمی که می خواهیم بررسی نماییم. به عنوان نمونه برای شناسایی بارکد می توانیم لنز ارزان قیمت را انتخاب کنیم. اما در پروژه هایی نظیر شناسایی موقعیت دقیق قطعات صنعتی که دقت برای ما اهمیت دارد بهترین لنز از نظر فنی را انتخاب کنیم.

محاسبه مجدد فاصله کاری

بعد از اینکه لنز مورد نظر را انتخاب کردیم بایستی فاصله کاری را مجددا محاسبه نماییم در واقع فاصله 60 سانتی متری ما اندکی تغییر کرده است. برای محاسبه مجدد فاصله کاری کافی است که ابعاد فضای دید را مثل قبل تعیین کنید و این بار عدد لنز را برابر با عدد انتخابی قرار دهیم.

فرض کنید بهترین لنز از لحاظ اقتصادی را تعیین کرده ایم که فاصله کانونی آن برابر با 8.6 میلی متر است. در این صورت بایستی مجددا با دکمه بالای سمت راست تصویر پارامترها را Reset کنیم؛ سپس ابعاد تصویر را مانند قبل تعیین کنیم و در نهایت فاصله کانونی لنز را برابر با 8.6 قرار دهیم. بدین ترتیب فاصله کاری برابر با 607 میلی متر خواهد شد.

اطلاعات بیشتر در زمینه انتخاب لنز

ما در این مقاله آموزش دادیم که چطور یک لنز معمولی برای دوربین باسلر انتخاب کنیم. در برخی پروژه ها نیاز داریم از انواع دیگری از لنز های بینایی ماشین مانند لنز های تلسنتریک استفاده کنیم در این صورت نمی توانیم از راهکار آموزش داده شده در این مقاله استفاده نماییم. در دوره ی آموزشی بینایی ماشین با نرم افزار Halcon به شما یاد می دهیم چطور پروژه های مختلف نظیر اندازه گیری ابعادی ، شناسایی موقعیت ، کنترل کیفیت محصولات و… را آنالیز کنید و برای آن ها دوربین ، لنز ، کامپیوتر و سایر تجهیزات مورد نیاز پروژه را انتخاب نمایید.

مزیت های لنز تلسنتریک (Telecentric) نسبت به لنز های معمولی

انواع لنز های صنعتی در بینایی ماشین

معرفی دوربین های صنعتی Basler