Sichtfeld und Linsenverzerrung beim Design von Endoskopkameramodulen

Schnelle Antwort

Das Sichtfeld bestimmt, wie viel von der Kavität oder dem Zielbereich eine Endoskopkamera gleichzeitig anzeigen kann. Die Linsenverzerrung beschreibt, wie genau das Bild die Geometrie dieser Szene beibehält. Ein größeres Sichtfeld kann blinde Bereiche reduzieren und dem Bediener die Ausrichtung der Sonde erleichtern, kann aber auch dazu führen, dass Objekte kleiner erscheinen, Kanten gedehnt werden oder eine tonnenförmige Verzerrung entsteht. Das richtige Design ist daher nicht das breiteste verfügbare Objektiv. Es ist das Objektiv, das ausreichend Abdeckung bietet und gleichzeitig die vom Gerät geforderten Details, den Arbeitsabstand und die geometrische Genauigkeit beibehält. OEM-Teams sollten die diagonale, horizontale und vertikale Abdeckung vergleichen und dann die endgültige Objektiv- und Kamerastruktur am realen Ziel testen.

Vergleichen Sie die FOV-Zahlen nicht, ohne die Richtung zu kennen

Das Sichtfeld kann als diagonal, horizontal oder vertikal angegeben werden. Diese Werte sind nicht austauschbar. Ein Diagonalwert ist normalerweise die größte Zahl, bei einem Gerät geht es jedoch oft mehr um die horizontale Wandabdeckung oder den vertikalen Abstand. Überprüfen Sie beim Vergleichen von Modulen, welche Richtung die Zahl darstellt und ob das Ausgabebild durch den Sensormodus oder die Host-Software zugeschnitten wird.

Warum ein breiteres Objektiv nicht automatisch besser ist

 

Verzerrung verändert, was der Bediener zu sehen glaubt

Die tonnenförmige Verzerrung beugt gerade Linien nach außen und kommt häufig bei Weitwinkeloptiken vor. In einem Rohr, Hohlraum oder Motorzylinder kann dies akzeptabel sein, wenn das Ziel eine allgemeine Beobachtung ist. Dies wird immer wichtiger, wenn das Gerät eine konsistente Geometrie, einen Vergleich zwischen Bildern, eine Kantenprüfung oder eine messtechnische Analyse benötigt. Eine Softwarekorrektur kann sichtbare Verzerrungen reduzieren, aber sie kann das Bild beschneiden, Pixel neu abtasten und zusätzliche Verarbeitungsanforderungen verursachen.

Wählen Sie FOV nach Anwendung aus

 

Repräsentative Sichtfeldrichtungen im aktuellen Produktsortiment

SincereFull bietet mehrere Sichtfeldrichtungen, die unterschiedliche Auswertungspfade unterstützen können. Der SF-SAC1010USB-D3.0-PLUS-D121 nutzt eine 121-Grad-Diagonalrichtung für eine breite Nahbereichsabdeckung. Der SF-C1019USB-D3.5-PLUS-D90-XYD01 V1.1 bietet eine 90-Grad-Richtung für einen kontrollierteren Sichtbereich. Der SF-YL0320-V1 + SF-N735-FT-V2 ist mit einer 88-Grad-Richtung aufgeführt. Der Autofokus SF-SP12-D12.5 und SF-SP12-D14.5 verwenden eine diagonale Linsenrichtung von 80,9 Grad. Diese Zahlen sollten zusammen mit Arbeitsabstand, Verzerrung, Zieldetails und dem endgültigen Ausgabeergebnis ausgewertet werden.

Eine bessere FOV-Bewertungsmethode

1. Definieren Sie den Mindestbereich, der im normalen Arbeitsabstand sichtbar sein muss.

2. Messen Sie die tatsächliche Breite und Entfernung des Ziels, anstatt nur anhand des Winkels auszuwählen.

3. Überprüfen Sie die Mitten- und Kantenauflösung auf der tatsächlichen Zieloberfläche.

4. Untersuchen Sie gerade Linien, kreisförmige Löcher und sich wiederholende Muster auf Verzerrungen.

5. Testen Sie mit der endgültigen LED-Helligkeit und dem Schutzfenster oder der Schutzhülle.

6. Stellen Sie sicher, dass die Host-Software das Bild nicht unerwartet zuschneidet, skaliert oder korrigiert.

7. Notieren Sie, ob im Projekt Orientierung, Fehlererkennung oder Geometrie am wichtigsten sind.

Überlegungen zur medizinischen und industriellen Integration

Ein medizinisches Endoskop-Kameramodul benötigt möglicherweise eine umfassende Visualisierung in einem sehr kleinen Kopf und gleichzeitig kontrollierte Farben und Reflexionen. Bei einem industriellen Endoskop oder Inspektionsendoskop kann die Abdeckung der Seitenwände, die Navigation über lange Hohlräume oder die Sichtbarkeit von Rissen und Ablagerungen im Vordergrund stehen. Beide Anwendungen können Weitwinkeloptiken verwenden, die Akzeptanzkriterien sollten jedoch durch die Geräteaufgabe und nicht durch die größte FOV-Zahl definiert werden.

FAQs

Ist ein 120-Grad-Objektiv immer besser als ein 80-Grad-Objektiv?

Nein. Ein 120-Grad-Objektiv zeigt mehr Fläche, aber das gleiche Ziel belegt möglicherweise weniger Pixel und die Kantenverzerrung ist möglicherweise stärker. Ein 80-Grad-Objektiv bietet möglicherweise eine konzentriertere Sicht. Die bessere Wahl hängt vom Arbeitsabstand und der Größe des zu beobachtenden Merkmals ab.

Warum sehen gerade Linien in einem Endoskopbild gekrümmt aus?

Die Verzerrung des Weitwinkelobjektivs kann Linien verbiegen, insbesondere in der Nähe des Bildrandes. Der Effekt kann sich auch je nach Objektivposition, Schutzfenstern und Softwarekorrektur ändern. Bewerten Sie die komplett zusammengebaute Kamera.

Können Verzerrungen per Software korrigiert werden?

Ja, die Verzerrungskorrektur kann angewendet werden, wenn Kalibrierungsdaten und Verarbeitungsressourcen verfügbar sind. Durch die Korrektur kann es jedoch zu einem Bildbeschnitt und einer Interpolation der Pixel kommen. Es soll kein geeignetes optisches Design ersetzen.

Ändert sich das Sichtfeld mit der Auflösung?

Die optische Linse definiert den verfügbaren Bildkreis, aber der aktive Sensormodus oder der Software-Zuschnitt können den angezeigten Abdeckungsbereich verändern. Unterschiedliche Auflösungsmodi können daher unterschiedliche effektive Sichtfelder aufweisen.

Welches Sichtfeld eignet sich für eine Endoskopkamera mit seitlicher Sicht?

Es gibt keine universelle Zahl. Der seitliche Arbeitsabstand, der Rohrdurchmesser, die Wandkrümmung und die erforderliche Defektgröße sollten die Zielabdeckung bestimmen. Bei Seitenansichtstests sollten Kantenfokus und Lichtgleichmäßigkeit berücksichtigt werden.

Kann SincereFull einen benutzerdefinierten Objektivwinkel bewerten?

Objektiv-, Sichtfeld-, Fokus-, Verzerrungs-, LED- und Gehäuseoptionen können für das Projekt bewertet werden. Die Machbarkeit hängt von der Sensorgröße, dem Kamerakopfdurchmesser, der Zielentfernung und der erforderlichen Bildqualität ab.

CTA

Senden Sie die Anwendung, die Zielgröße, den Arbeitsabstand, die bevorzugte Blickrichtung und die Begrenzung des Kamerakopfes an SincereFull. Wir können Ihnen helfen, geeignete Sichtfelder und Objektivrichtungen für die Projektbewertung zu vergleichen.

Hinweis: Dieser Artikel dient als Referenz zum Gerätedesign und zur Auswahl des Kameramoduls. Die endgültige Konformität von Medizinprodukten sollte entsprechend dem Zielmarkt, der Anwendung und den geltenden Vorschriften bewertet werden.