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1. Service Übersicht (Service/Allgemein Service - English ) Vision-Doctor möchte Ihnen mit einigen hilfreichen Berechnungs-Tools, Dokumenten und Assistenzprogrammen den Alltag in der Bildverarbeitung vereinfachen. Wählen Sie eine der folgenden Rubriken: ... 2. Exaktes Fokussieren der Optik (Praxis/Grundlagen Praxis - English ) Ausgangssituation Oftmals wird die Kamera einfach angeschraubt, der Bildausschnitt durch leichtes Verschieben und Neigen der Kamera visuell am Monitor eingestellt. Anschließend wird kurz irgendeine ... 3. Theoretische optische Grenzauflösung berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Die theoretische, maximale optische Auflösung einer Optik wird durch Beugungseffekte des Lichts festgelegt, die vorwiegend von der Wellenlänge des Lichts und der Spaltöffnung (Blende) abhängen. Nach dem ... 4. Optische Qualität (Optik/Grundlagen Optik - English ) Was macht "Qualität" einer Optik aus? Unter diesem Begriff vereint eine große Ansammlung von optischen , aber auch mechanischen Eigenschaften, die je nach Anwendungsfall von besonderem Interesse sind. ... 5. Bildkreisdurchmesser (Optik/Grundlagen Optik - English ) Auch bei gleichem Objektiv-Anschluss, wie Nikon-Bajonett oder C-Mount, können Objektive unterschiedliche Bildkreis-Durchmesser haben. Gemeint ist damit die Sensorfläche, die von der Optik homogen ohne ... 6. Zwischenringe berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Wird ein sehr kleiner Arbeitsabstand (=Gegenstandsweite) gewählt, können kleine Bildausschnitte inspiziert werden. Allerdings kann nicht beliebig nah fokussiert werden, das Objektiv hat herstellerbedingt ... 7. Effektive Blendenzahl/ Bildhelligkeit berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Die auf dem Objektiv angegebenen Zahlwerte der Blendenzahl k sind normalerweise für eine Abbildung aus dem Unendlichen gerechnet worden. Bei Abbildungen aus kurzer Distanz, besonders bei Makroaufnahmen ... 8. Öffnungswinkel berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Entozentrische Objektive haben einen festen Öffnungswinkel. Daher kann durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Arbeitsabstandes das zu betrachtende Objektfeld vergrößert oder verkleinert werden. Ist ... 9. Minimale Objektdistanz und Zwischenringe (Optik/Grundlagen Optik - English ) Ein weiterer wichtiger Begriff, der immer wieder von den Optik-Herstellern mit angegeben wird, ist die minimale Objektdistanz (MOD). Sie bezeichnet den kürzesten Arbeitsabstand zwischen der vordersten ... 10. Bildschärfe (Optik/Grundlagen Optik - English ) Für fast alle Applikationen gilt, dass das Bild eine optimale Schärfe aufweisen muss, damit beste Inspektionsergebnisse erzielt werden können. Bedingt durch feste mechanische Vorgaben ist der Arbeitsabstand ... 11. Gegenstandsgröße G berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Die Gegenstandsgröße G ist in der Regel der zu erfassende Objekt-Bereich, der mit der Kamera betrachtet werden muss. G=B* (g / f´-1) Hinweis: Kommazahlen bitte mit Punkt eingeben! div.c1 table.t1 ... 12. Brennweite f´ berechnen - Brennweitenberechnung (Service/Allgemein Service - English ) Mit der Brennweite f´ wird quasi das benötigte Objektiv ermittelt und ist somit die wichtigste Angabe zur Charakterisierung eines (entozentrischen) Normal-Objektivs. Mit Hilfe der theoretischen Werte der ... 13. Schärfentiefe / Tiefenschärfe / DOF berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Die Schärfentiefe DOF (engl.: depth of field) ist der Bereich, innerhalb dem sich das Objekt von der Kamera entfernen oder nähern kann, ohne unscharf dargestellt zu werden. Die Schärfentiefe hängt ab ... 14. Abbildungsmaßstab ß (Vergrößerung) berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Für telezentrische Messobjektive oder Makro-Objektive wird im Normalsfall keine Brennweite angegeben, mit der man rechnen und zur Auswahl der Optik benutzen könnte. Diese Objektivtypen werden durch den ... 15. Belichtungszeit berechnen (Service/Allgemein Service - English ) Die Berechung der korrekten Belichtungszeit bei bewegten Bauteilen verhindert unscharfe Bilder. Diese entstehen, wenn während der Belichtung im Bildbereich der Kamera sich die Pixel verschieben. Je nach ... 16. Optik-Berechnungen (Service/Allgemein Service - English ) Hier einige fertige Assistenten zur Berechnung der wichtigsten optischen Parameter. In den Fachbereichen der Homepage finden Sie dazu genauere Erklärungen. Berechnung von: G: Gegenstandsgröße ... 17. Objektiv-Anschluss, Auflagemaß und Schnittweite (Optik/Grundlagen Optik - English ) Industrielle BV-Kameras verwenden in den meisten Fällen den C-Mount-Anschluss zur Montage der Objektive. Bei sehr kompakten "Zuckerwürfel"-Kameras sieht man auch CS-Mount-Anschlüsse, um etwas mehr Bauraum ... 18. Spezifikation eines BV-Systems (Systeme/Allgemein Systeme - English ) Bevor Sie eine System-Auswahl treffen, sollten Sie Ihre Anforderungen an das BV-System klar definieren. Nicht alle Kriterien sind von allen System-Typen erfüllbar, so dass sich die Auswahl auf das geeignete ... 19. Vision-Sensoren & Intelligente Kameras (Kamera/Allgemein Kamera - English ) Seit Jahren ist in der industriellen Automatisierungstechnik der Trend zum verstärkten Einsatz von Kameraprüfsystemen zu beobachten. Diese Aufgaben wurden in den 90er Jahren quasi fast nur PC-basierende ... 20. Auswahl der richtigen Kamera (Kamera/Allgemein Kamera - English ) Die Bilderzeugung ist ein komplexe Wechselwirkung aus den Material- und Oberflächeneigenschaften des Prüfobjekts und der verwendeten Beleuchtung. Eine zentrale Rolle nimmt jedoch auch das Kamera-System ... 21. Beleuchtungen für Zeilenkameras (Beleuchtung/Grundlagen Beleuchtung - English ) Zur Beleuchtung einer Zeilenkamera-Applikation wird letztendlich nur eine dünne Licht-Linie benötigt, da ja auch nur eine 1 Pixel breite Zeile zeitgleich vom Sensor erfasst wird. Wichtig für alle Zeilenkamera-Applikationen ... 22. Kalibration Zeilenkamera (Kamera/Grundlagen Kamera - English ) Ziel der Kalibrierung ist es, ein absolut homogenes Graubild zu erzeugen. Abweichungen von einem idealen Bild ergeben sich aus vielen Gründen: Mechanische Position von Kamera zu Bauteil Mechanische ... 23. Farbzeilen-Kameras (Kamera/Grundlagen Kamera - English ) Auch mit Zeilenkameras ist eine Farbinspektion möglich. Gerade im Bereich der Druckbildinspektion und manchmal auch in der Oberflächenprüfung ist es besonders wichtig, auch die Farbinformation mit zur ... 24. Grundlagen Zeilenkameras (Kamera/Grundlagen Kamera - English ) Für den Einsatz von Zeilenkameras gibt es eine Vielzahl an Gründen: Als nahtloses Aufnahmeverfahren eignet es sich ideal zum Prüfen von längeren Objekten und Endlosmaterialien. Lange Platinen-Nutzen, ... 25. Blende des Objektivs (Optik/Grundlagen Optik - English ) Die Blende der Optik korrespondiert mit der Öffnung der Linse, durch die Licht auf den Sensor fallen kann. Sie ist damit direkt verantwortlich für die Bildhelligkeit. Die Größe der Blendenöffnung wird ... 26. Dreichip-Farbkameras (Kamera/Allgemein Kamera - English ) Einfache Einchip-Farbkameras haben den Nachteil, dass es aufgrund der Bayer-Interpolation zur Ermittlung der RGB-Farbinformationen aus benachbarten Pixeln zu Artefakten im Bild kommt und Strukturdetails ... 27. Einchip-Farbkameras (Kamera/Allgemein Kamera - English ) Etliche Applikationen lassen sich nur mit Hilfe einer Farbkamera lösen. Die Informationen eines monochromen Bildes, das mit 8 Bit Graustufen nur 256 verschiedene Grautöne differenzieren kann, ist für ... 28. CCD-Sensoren (Kamera/Grundlagen Kamera - English ) Der Begriff "CCD" heißt übersetzt "Charge-coupled Device" (ladungsgekoppeltes Bauteil) und ist eine elektronische Baugruppe, die in der Lage ist, elektronische Ladungen zu transportieren. Diese Technik ... 29. Optische Vergütungen & spektrale Transmission (Optik/Grundlagen Optik - English ) Wichtig für moderne Bildverarbeitungsobjektive ist eine hohe Lichtdurchlässigkeit. Aufgrund kleiner Kamera-Pixel wird viel Licht benötigt. Diesem Trend kommen viele C-Mount-Objektive entgegen mit sehr ... 30. Streulicht (Optik/Grundlagen Optik - English ) Streulicht entsteht an allen Oberflächen, bei denen Licht übergeht in ein anderes Material mit anderer optischer Dichte, also zum Beispiel von Luft nach Glas. Der Streulichtanteil je Oberfläche beträgt ... 31. Koma und Astigmatismus (Optik/Grundlagen Optik - English ) Beide Bildfehler treten systembedingt immer an den regelmäßig gekrümmten Oberflächen sphärischer Linsen auf und lassen sich erst einmal nicht vermeiden. Koma entsteht durch schräges Auftreffen von parallelen ... 32. Sphärische Aberration (Optik/Grundlagen Optik - English ) Die Sphärische Aberration wird auch Öffnungsfehler oder Kugelgestaltfehler genannt. Dieser Fehler tritt an (normalen) sphärische Linsen mit einem festen Radius auf. Sie zeigen im Zentrum und am ... 33. Chromatische Aberration (Optik/Grundlagen Optik - English ) Der chromatische Längsfehler, auch chromatische Aberration genannt, ist zunächst einmal ein normaler Effekt, der an allen sphärischen Linsen auftritt. Der Effekt der Lichtbrechung eines Primas beruht auf ... 34. Vignettierung (Optik/Grundlagen Optik - English ) Als Vignettierung bezeichnet man die Abschattung des Bildes zum Rand hin. Sie ist für BV-Applikationen sehr störend, verschlechtert Messergebnisse, das Finden von Kanten und Objekten. Künstliche Vignettierung ... 35. Grenzauflösung und MTF (Optik/Grundlagen Optik - English ) Für den Bildverarbeiter ist es von Interesse, Objekte mit möglichst hoher Auflösung (Bildschärfe, Detailreichtum) und mit möglichst hohem Kontrast abzubilden. Das Bild sollte dabei grobe wie feine Objektstrukturen ... 36. Neutralgrau-Filter (Filter/Grundlagen Filter - English ) Neutralgraufilter sind so etwas wie eine Sonnenbrille für das Kamerasystem. Alle Wellenlängen werden mehr oder minder gleichmäßig in ihrer Intensität geschwächt. Eine gleichmäßige Reduktion der Bildhelligkeit ... 37. Rekalibration eines BV-Systems (Praxis/Grundlagen Praxis - English ) Im Praxisbetrieb zeigt sich eventuell nach längerer Laufzeit der Anlage, dass die Erkennungsrate abnimmt. Dafür kann es eine Vielzahl von Gründen geben, abgesehen von veränderten Inspektionsteilen (!) ... 38. Bildschärfe und Schärfentiefe (Optik/Grundlagen Optik - English ) ... Die hier verwendeten Formeln basieren auf der Publikation von Greenleaf, Allen R., Photographic Optics, The MacMillan Company, New York, 1950, S. 25-27. Allerdings sind diese, wie alle anderen hier publizierten ... 39. Telezentrische Objektive (Optik/Grundlagen Optik - English ) Diese spezielle Art von Objektiven wird vor allem bei Mess-Applikationen eingesetzt, wenn es darum geht, bei schwankenden Objektpositionen (über das Bildfeld hinweg in X- und Y-Richtung) ohne perspektivische ... 40. Entozentrische Objektive (Optik/Grundlagen Optik - English ) Entozentrische Objektive sind die uns am meisten gebräuchlichen Objektiv-Typen. Festbrennweiten, aber auch Zoomobjektive beruhen auf diesem optischen Prinzip und entsprechen der menschlichen Perspektive. ... 41. Optische Fehler (Optik/Grundlagen Optik - English ) Eine Vielzahl von optischen Fehlern kann im Linsensystem auftreten, die fast alle den Bildverarbeitungsprozess nachhaltig stören können: Besonders schlimm für den Bildverarbeiter sind geometrische ... 42. Auflösungsvermögen der Optik (Optik/Grundlagen Optik - English ) Bei Messapplikationen, der Inspektion von sehr feinen Bilddetails, aber auch bei der optischen Abbildung auf sehr kleinen Kamerapixeln ist das Auflösungsvermögen einer Optik von besonderem Interesse. Hierbei ... 43. Optische Grundlagen - Berechnung der Optik (Optik/Grundlagen Optik - English ) Die Berechnung der passenden Optik kann mit einfachen Formeln berechnet werden. Die dabei errechneten Resultate stellen jedoch nur Näherungswerte dar, da von einem einfachen Linsensystem ausgegangen wird. ... 44. Auswahl der richtigen Optik (Optik/Allgemein Optik - English ) Die Auswahl eines geeigneten Objektivs ist essentiell: Es wird nicht das Prüfobjekt als solches in der Software erfasst und verarbeitet, sondern ein Videobild - das ein Abbild ist, was die Optik auf dem ... 45. Grundlagen Kameratechnik (Kamera/Grundlagen Kamera - English ) In diesem Kapitel sollen einige Grundlagen im Bereich Kamera-Technik vermittelt werden, die immer wieder auf Datenblättern auftauchen. Auflösung und Sensorgröße: Welche feinsten Merkmale und Objektstrukturen ... 46. UV-Beleuchtung (Beleuchtung/Grundlagen Beleuchtung - English ) Eine weitere Möglichkeit Merkmale hervorzuheben, ist der Einsatz von ultravioletter Strahlung, das eine Wellenlänge von 10 bis 400nm aufweisen kann. Mit Hilfe von Fluoreszenzlampen ("Schwarzlicht") oder ... 47. IR-Beleuchtung (Beleuchtung/Grundlagen Beleuchtung - English ) Als infrarote Strahlung wird der Wellenlängenbereich von etwa 780nm bis 1mm, also 1.000.000nm bezeichnet (und grenzt dort an den zur Zeit recht heiß diskutierten Bereich der Terahertzstrahlung an, die ... 48. Polarisationsfilter (Filter/Grundlagen Filter - English ) Diese Filter sind in der Lage, Reflexionen zu vermeiden, die bei der Verwendung von nicht perfekt diffusen Beleuchtungsquellen oft zwangsläufig entstehen. Reflexe können selbst auf dunkelsten, glänzenden ... 49. Farbfilter (Filter/Grundlagen Filter - English ) Farbfilter sind Absorptionsfilter aus gefärbtem Glas, die Licht in bestimmen Wellenlängenbereichen mehr oder minder stark absorbieren und andere Bereiche zu einem Großteil durchlassen. Diese Absorptionsfilter ... 50. Einsatz von Filtern (Filter/Grundlagen Filter - English ) Ein kostengünstiges Mittel zur Optimierung der Bildinformationen ist der Einsatz von optischen Filtern. Die grundsätzliche Idee ist in den meisten Fällen die Kontraststeigerung im resultierenden Bild. ... 51. Optik (Bereich - English ) 52. Bildschärfe und Schärfentiefe (Optik/Grundlagen Optik) ... Die hier verwendeten Formeln basieren auf der Publikation von Greenleaf, Allen R., Photographic Optics, The MacMillan Company, New York, 1950, S. 25-27. Allerdings sind diese, wie alle anderen hier publizierten ...

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