産業用マシン ビジョン システムでは、産業用カメラ レンズは人間の目と同等であり、その主な機能は、イメージ センサー (カメラ) の感光面アレイにターゲットの光学像の焦点を合わせることです。視覚系によって処理されるすべての画像情報はレンズを通して取得され、レンズの品質は視覚系の全体的なパフォーマンスに直接影響します。ここでは、マシンビジョン産業用レンズに関連する 23 の重要な技術用語を紹介します。
1、歪み
以下に示すように、ピロー歪みとバレル歪みに分けることができます。
2.テレビの歪み：
実際の歪んだ形状と理想形状の辺の長さの割合として計算した値
3. 光学倍率
4、モニターズーム
5. 解決MTF
見える2点の間隔を示します使用波長(λ)の0.61倍/NA=分解能(μ)
上記の計算方法は、理論的に解像度を計算できますが、歪みは含まれていません。
※使用波長は550nmです
6. 解像度
1mmの真ん中あたりに白黒のスジが数本見えます。単位 (lp)/mm。
7. MTF（変調伝達関数）
撮像時に物体表面の濃淡変化を再現するために用いられる空間周波数とコントラスト。
8.作動距離
鏡筒から被写体までの距離
9. O/I (オブジェクトからイメージャーへ)
オブジェクトとイメージの間の距離は、オブジェクトとイメージの間の長さです。
10.イメージサークル
画像サイズφは、カメラのセンサーサイズを入力する必要があります。
11. カメラマウントタイプ
Cマウントレンズ: 直径1インチ x 32 TPI: FB: 17.526mm
CS マウント レンズ: 直径 1" x 32 TPI: FB: 12.526mm
Fマウント：FB：46.5mm
M72-Mount: FB メーカーが異なる
12. 視野 (FOV)
視野とは、カメラを使用した後に見えるオブジェクトの側面の範囲を指します
カメラの有効領域の縦の長さ (V) / 光学倍率 (M) = 視野 (V)
カメラの有効領域の横の長さ（H）/光学倍率（M）=視野（H）
＊技術資料の視野角は、光源と有効面積の一般的な値から計算した値です。
カメラの有効領域の縦の長さ (V) または (H) = カメラの 1 ピクセルのサイズ × 有効ピクセルの数 (V) または (H)。
13、視野の深さ
被写界深度とは、撮像後の対象物までの距離を指します。同様に、カメラ側の範囲を焦点深度と呼びます。特定の被写界深度の値はわずかに異なります。
14、焦点距離(f)
f（焦点距離）光学系の後側主点（H2）から焦点面までの距離。
15、F/NO
レンズが無限遠からある場合、明るさは小さく明るい値を表します。FNO - 焦点距離/入射口径または効口径 - f/D
16、実効F
限られた距離でのレンズの明るさ。
効果 F s (1 s 光乗算) x F s
エフェクト F - オプティカル マルチプライ / 2NA
17、NA（開口数）
物体側の NA は sin uxn
Na' 撮像側 s sin u'x n'
下の画像は、入射角u、物体側の屈折率n、結像側の屈折率「n」を示しています。
NA - NA'×倍率
18、エッジの明るさ
相対明度とは、中心光と周辺光の割合を指します。
19、遠心レンズ
主光線がレンズ光源に平行なレンズ。遠心は対象物側、遠心は撮像側、遠心は両側などです。
20.テレセントリック
テレセントリック性とは、対象物の倍率誤差を指します。倍率誤差が小さいほど、テレセントリック性が高くなります。
テレセントリック性にはさまざまな用途があります。レンズを使用する前に、テレセントリック性を把握することが重要です。テレセントリック レンズの主光線は、レンズの光軸に平行です。
テレセントリック性が良くない場合、テレセントリック レンズを使用する効果は良くありません。テレセントリック性は、次の図で簡単に確認できます。
21. 被写界深度 (DOF)
被写界深度は、次の式を使用して計算できます。
被写界深度 = 2 x 許容 COC x 実効 F / 光学倍率 2 = 許容誤差値 / (NA x 光学倍率)
(0.04mm許容COC使用)
22. 換気板と解像度
エアリーディスクとは、レンズを通して光を歪ませずに集光すると、実際に同心円が形成されることを指します。この同心円はエアリーディスクと呼ばれます。Airy Disk の半径 r は、次の計算式で計算できます。この値は解像度と呼ばれます。r= 0.61λ/NA エアリーディスクの半径は波長によって変化します。波長が長くなるほど、光は一点に集中しにくくなります。例：NA0.07 レンズ波長 550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
23、MTFと解像度
MTF（Modulation Transfer Function）とは物体表面の濃度変化のことで、結像側も再現されます。レンズの結像性能、結像・再生対象物のコントラストの度合いを示します。比較性能をテストするために、特定の空間周波数を使用した白黒インターバル テストが使用されます。空間周波数とは、距離1mmにおける濃度の変化の度合いを指します。
図 1 に示すように、黒と白のマトリックス波、黒と白のコントラストは 100% です。この物体をレンズで撮影した後、画像のコントラストの変化を数値化します。基本的にどのレンズでもコントラストは落ちます。最終的なコントラストは 0% に低下します。、色の区別がつかない
図 2 と図 3 は、物体側と結像側の空間周辺波の数の変化を示しています。横軸は空間内の1週間あたりの波の数、縦軸は明るさを表しています。物体側と結像側のコントラストはAとBで計算されます。MTFはAとBの比率で計算されます。
解像度と MTF の関係: 解像度とは、2 つのポイントが互いにどのように分離されているかを指します。一般的にレンズの良し悪しは解像力の値で判断できますが、実はMTFと解像力には大きな関係があります。図 4 は、2 つの異なるレンズの MTF 曲線を示しています。レンズ a は解像度は低いがコントラストは高い。レンズ b はコントラストが低いが解像度が高い。
