كيفية اختيار المعلمات للعدسات telecentric؟

مع استمرار تعميق تطبيق الرؤية الآلية في القياس الدقيق، واستمرار تعميق فحص الأبعاد والفحص عالي الاتساق، أصبحت العدسات المركزية تدريجيًا المكونات البصرية الأساسية في أنظمة الفحص البصري المتطورة نظرًا لمزاياها المتمثلة في التشويه المنخفض والتكبير المستمر والقضاء على أخطاء المنظور. ومع ذلك، في مواجهة الأنواع المختلفة وتكوينات المعلمات للعدسات البعيدة المركزة، أصبحت كيفية الاختيار العلمي بناءً على الاحتياجات الفعلية مشكلة رئيسية للعديد من المستخدمين.

أنواع وأفكار اختيار العدسات المركزية

من تعريف المركزية عن بعد، تنقسم العدسات المركزية عن بعد بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: عدسات مركزية عن بعد من جانب الجسم، وعدسات مركزية عن بعد من جانب الصورة، وعدسات ثنائية المركزة عن بعد. من بينها، تتوافق المركزية عن بعد من جانب الكائن والمركزية من جانب الصورة مع حدقة الدخول وتلميذ الخروج عند اللانهاية على التوالي، في حين أن العدسة ثنائية المركزة تتميز بخصائص المركزية عن بعد من جانب الكائن وجانب الصورة، وهي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في سيناريوهات القياس عالية الدقة.

لذلك،يكمن جوهر اختيار العدسات المركزية عن بعد في: توضيح متطلبات التطبيق ومطابقة المتطلبات بدقة مع نوع العدسة والمعلمات، بدلاً من مجرد متابعة 'المركزية عن بعد' نفسها.

متى تحتاج إلى اختيار عدسة مركزية؟

استنادًا إلى مبدأ البصريات المركزية عن بعد ومزاياها في التطبيقات العملية، غالبًا ما تكون العدسات المركزية عن بعد خيارًا أفضل عندما يستوفي كائن الكشف أو شروط الكشف الشروط التالية:

الكائن المراد قياسه له سُمك معين ويحتاج إلى اكتشاف أبعاد الارتفاع أو السُمك؛

لا يقع الهدف المُقاس على نفس مستوى القياس؛

هناك عدم يقين بشأن مسافة العمل من الجسم إلى العدسة؛

الحاجة إلى اكتشاف الأهداف ذات الفتحات أو الهياكل الواضحة ثلاثية الأبعاد؛

متطلبات عالية لتشويه التصوير واتساق السطوع؛

لا يمكن تحديد العيوب بشكل ثابت إلا في ظل ظروف الإضاءة المتوازية.

في السيناريو أعلاه، تكون العدسات الصناعية العادية عرضة لإدخال أخطاء في القياس بسبب تأثيرات المنظور وتغيرات التكبير، بينما يمكن للعدسات المركزية عن بعد القضاء على هذه التأثيرات بشكل فعال.

تحليل المعلمات الرئيسية لاختيار العدسة عن بعد

بعد أن يتضح أنك بحاجة إلى استخدام عدسة مركزية عن بعد، تحتاج إلى التركيز على المعلمات الأساسية التالية لضمان درجة عالية من المطابقة بين العدسة والكاميرا وسيناريو التطبيق.

1. حجم الكائن (نطاق مجال الرؤية)
يحدد حجم الكائن نطاق التصوير الذي يمكن أن تغطيه العدسة، ويجب تحديده بشكل معقول بناءً على الحجم الفعلي للكائن الذي يتم قياسه.

2. حجم مربع الصورة (حجم سطح هدف الكاميرا)
يجب أن يتطابق حجم مربع الصورة مع حجم شريحة CCD/CMOS الخاصة بالكاميرا. كلما زاد حجم سطح الصورة للعدسة المركزية، زادت التكلفة عادةً؛ إذا كان سطح صورة العدسة أكبر من قطر الشريحة، فسيتسبب ذلك في إهدار التكلفة؛ إذا كان أصغر من قطر الشريحة، فقد تحدث مشاكل في التظليل أو الزاوية السوداء.

3. مسافة العمل
هي المسافة بين الطرف الأمامي للعدسة والجسم الذي يتم قياسه. تؤثر هذه المعلمة بشكل مباشر على بنية تثبيت النظام والتخطيط العام.

4. الدقة وحجم البكسل
يجب أن تلبي دقة العدسة متطلبات حجم بكسل الكاميرا. وبخلاف ذلك، حتى لو كانت دقة الكاميرا عالية، لا يمكن الحصول على معلومات مفصلة حقيقية وفعالة.

5. عمق متطلبات المجال
يرتبط عمق مجال العدسة عن بعد ارتباطًا وثيقًا بالتكبير. كلما زاد التكبير، قل عمق المجال. يجب تحقيق توازن معقول بين دقة القياس وعمق المجال المتاح عند الاختيار.

6.
تستخدم عدسات Telecentric من نوع الواجهة عادةً واجهات صناعية قياسية، مثل C-mount، وF-mount، وM42، وM58، وما إلى ذلك. لا يحدد نوع الواجهة طريقة الاتصال المادي فحسب، بل يتضمن أيضًا مطابقة مسافة الحافة القياسية. بشكل عام، تستخدم الكاميرات ذات الأسطح المستهدفة مقاس 1.2 بوصة أو أقل C-mount في الغالب.

7. التكبير
يمكن حساب التكبير البصري عن طريق 'حجم الشريحة/مجال العرض الفعلي'. وفقًا لحجم الجسم المراد قياسه والدقة المطلوبة، حدد مجموعة عدسة الجسم والكاميرا المناسبة لتحديد التكبير المعقول. وفي الوقت نفسه، ينبغي الانتباه إلى تأثير تغييرات التكبير على عمق المجال.

8. القدرة على التحكم في التشويه
عادةً ما تتحكم العدسات المركزية عالية الجودة في التشويه أقل من 0.1% من خلال عمليات التصميم والتصنيع البصرية الصارمة، بل وتحقق تصويرًا خاليًا من التشويه تقريبًا، مما يوفر ضمانًا موثوقًا للقياس عالي الدقة.

سيناريو التطبيق: عدسة مركزية

بفضل إمكانات التصوير المستقرة والدقيقة، تلعب العدسات المركزية دورًا مهمًا في العديد من الصناعات المتطورة:

يعتمد القياس الدقيق للأبعاد،
مثل أجزاء الهاتف المحمول، والمحامل الدقيقة، وقياس تباعد دبوس الموصل، على تصوير منخفض التشويه وبدون اختلاف المنظر.

تعتمد وحدات البكسل المعيبة في شاشة LCD للكشف عن العيوب السطحية
، وخدوش الزجاج، واكتشاف حفرة السطح المعدني على دقة عالية وإضاءة موحدة.

يتطلب تحديد المواقع والتوجيه الآلي
للروبوتات لالتقاط الرقائق وتحديد موضع تصحيح SMT عمقًا عاليًا للغاية للمجال واستقرارًا للتصوير.

غالبًا ما تتطلب محاذاة رقائق تصنيع أشباه الموصلات والإلكترونيات
، وفحص كرة اللحام BGA، وفحص جودة PCB من خلال الفتحة، تكبيرًا عاليًا وقدرات تصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة.

تعتمد تطبيقات مثل تحليل شرائح الموائع الدقيقة للأبحاث الطبية الحيوية والعلمية
وفرز الأقراص على التصوير الدقيق دون تشويه المنظور.

اقتراحات الاختيار والاستخدام

لضمان أفضل أداء للعدسات البعدية في التطبيقات العملية، يوصى بالانتباه إلى النقاط التالية:

توضيح المتطلبات الأساسية
بما في ذلك حجم مجال الرؤية والحد الأقصى لمسافة العمل ودقة الكشف (الدقة/التشويه) وطول موجة العمل.

قم بمطابقة مستشعر الكاميرا
وتأكد من الحد الأقصى لمجال رؤية الكائن المطابق لأحجام الأسطح المستهدفة المختلفة (مثل 1.5 بوصة، 28.2 مم، 32.6 مم) وفقًا لجدول بيانات العدسة لضمان التغطية الكاملة لشريحة الكاميرا.

الواجهة وملحقات التثبيت
: اختر إصدار F أو M42 وفقًا لواجهة الكاميرا، وقم بمطابقة دعامة التثبيت القياسية d لتحسين استقرار النظام.

يعمل الجمع بين الإضاءة والفتحة
على تحسين عمق المجال والسطوع من خلال فتحة متغيرة، ويجمع مع مصدر الضوء عن بعد أو الإضاءة الخلفية المتوازية لزيادة تحسين اتساق التصوير.

احتياطات لتطبيقات الأشعة تحت الحمراء
إذا كنت تعمل في نطاق 800-900 نانومتر، فيجب عليك ضبط مسافة العمل وفقًا للملاحظات، وإعادة التركيز والمعايرة.

لا يعد اختيار العدسات المركزية عن بعد بمثابة مطابقة بسيطة للمعلمات، ولكنه يتطلب دراسة شاملة لعوامل مختلفة مثل خصائص الجسم الذي يتم قياسه، ومتطلبات دقة الكشف، ومعلمات الكاميرا، وبنية النظام، والظروف البصرية وظروف التثبيت في الموقع.شركة Zhixiang Vision العملاء بعدسات مركزية عن بعد، فإنها ستقوم بتكوين النظام وفقًا لمبدأ عملها لبناء حل مستقر وعالي الدقة لفحص رؤية الآلة. عندما تزود وهذا يتيح لها الاستفادة الكاملة من مزايا العدسات المركزية في قياس الدقة واختبار الاتساق. مع التحسين المستمر لمتطلبات الدقة والأداء للفحص الصناعي، أصبحت العدسات المركزية تدريجيًا خيارًا للتكوين في أنظمة الرؤية الآلية المتطورة.