Kuidas valida teletsentriliste objektiivide parameetreid?

Kuna masinnägemise rakendamine täppismõõtmisel, mõõtmete kontrollimisel ja suure konsistentsiga kontrollimisel süveneb, on teletsentrilised läätsed järk-järgult muutumas tipptasemel visuaalse kontrolli süsteemide põhilisteks optilisteks komponentideks, kuna nende eelised on väikesed moonutused, pidev suurendus ja perspektiivvigade kõrvaldamine. Arvestades teletsentriliste läätsede erinevat tüüpi ja parameetrite konfiguratsioone, on aga paljude kasutajate jaoks muutunud võtmeküsimuseks tegelike vajaduste põhjal teaduslik valik.

Teletsentriliste läätsede tüübid ja valikuideed

Teletsentrilisuse definitsiooni järgi jagunevad teletsentrilised läätsed peamiselt kolme kategooriasse: objektipoolsed teletsentrilised läätsed, pildipoolsed teletsentrilised läätsed ja bi-teletsentrilised läätsed. Nende hulgas vastavad objektipoolne teletsentrilisus ja pildipoolne teletsentrilisus vastavalt sissepääsupupillile ja väljumispupillile lõpmatuses, samas kui bi-teletsentrilisel objektiivil on nii objektipoolse kui ka pildipoolse teletsentrilisuse omadused ning seda kasutatakse kõige laialdasemalt ülitäpse mõõtmise stsenaariumides.

seetõttuTeletsentriliste läätsede valiku tuum seisneb selles, et rakendusnõuete selgitamine ja nõuete täpne vastavusseviimine objektiivi tüübi ja parameetritega, selle asemel, et lihtsalt järgida 'teletsentrilisust'.

Millal on vaja valida teletsentriline objektiiv?

Tuginedes teletsentrilise optika põhimõttele ja selle eelistele praktilistes rakendustes, on teletsentrilised läätsed sageli parem valik, kui tuvastusobjekt või tuvastamistingimused vastavad järgmistele tingimustele:

Mõõdetaval objektil on teatud paksus ja see peab tuvastama kõrguse või paksuse mõõtmed;

Mõõdetav sihtmärk ei asu samal mõõtetasandil;

Objekti ja objektiivi töökauguse osas on ebakindlus;

Vajadus avastada sihtmärke avade või ilmsete kolmemõõtmeliste struktuuridega;

Kõrged nõuded kujutise moonutustele ja heleduse järjepidevusele;

Defekte saab stabiilselt tuvastada ainult paralleelse valgustuse korral.

Ülaltoodud stsenaariumi korral võivad tavalised tööstuslikud läätsed tekitada perspektiivefektide ja suurenduse muutuste tõttu mõõtmisvigu, samas kui teletsentrilised läätsed võivad need efektid tõhusalt kõrvaldada.

Teletsentrilise läätse valiku põhiparameetrite analüüs

Kui on selge, et peate kasutama teletsentrilist objektiivi, peate keskenduma järgmistele põhiparameetritele, et tagada objektiivi, kaamera ja rakenduse stsenaariumi kõrge sobivus.

1. Objekti suurus (vaatevälja ulatus)
Objekti suurus määrab pildistamisvahemiku, mida objektiiv suudab katta, ja see tuleks mõistlikult valida mõõdetava objekti tegeliku suuruse alusel.

2. Pildi ruudu suurus (kaamera sihtpinna suurus)
Pildi ruudu suurus peab vastama kaamera CCD/CMOS-kiibi suurusele. Mida suurem on teletsentrilise läätse pildipind, seda suurem on tavaliselt selle maksumus; kui objektiivi kujutise pind on suurem kui kiibi diagonaal, põhjustab see kulude raiskamist; kui see on kiibi diagonaalist väiksem, võivad tekkida vinjeteerimise või musta nurga probleemid.

3. Töökaugus
on objektiivi esiosa ja mõõdetava objekti vaheline kaugus. See parameeter mõjutab otseselt süsteemi installistruktuuri ja üldist paigutust.

4. Eraldusvõime ja piksli suurus
Objektiivi eraldusvõime peab vastama kaamera piksli suuruse nõuetele. Vastasel juhul ei saa tõelist ja tõhusat üksikasjalikku teavet isegi siis, kui kaamera eraldusvõime on kõrge.

5. Teravussügavuse nõuded
Teletsentrilise läätse teravussügavus on tihedalt seotud suurendusega. Mida suurem on suurendus, seda väiksem on teravussügavus. Valimisel tuleb leida mõistlik tasakaal mõõtmistäpsuse ja olemasoleva teravussügavuse vahel.

6. Liidese tüüp
Teletsentrilised objektiivid kasutavad tavaliselt standardseid tööstuslikke liideseid, nagu C-kinnitus, F-kinnitus, M42, M58 jne. Liidese tüüp ei määra mitte ainult füüsilist ühendusmeetodit, vaid hõlmab ka standardset ääriku kauguse sobitamist. Üldiselt kasutavad 1,2-tollise ja väiksema sihtpinnaga kaamerad enamasti C-kinnitust.

7. Suurendus
Optilist suurendust saab arvutada 'kiibi suuruse / tegeliku vaatevälja suuruse järgi'. Vastavalt mõõdetava objekti suurusele ja vajalikule eraldusvõimele valige mõistliku suurenduse määramiseks sobiv objekti objektiivi ja kaamera kombinatsioon. Samas tuleks tähelepanu pöörata suurenduse muutuste mõjule teravussügavusele.

8. Moonutuste kontrollimise võimalus
Kvaliteetsed teletsentrilised läätsed kontrollivad moonutusi tavaliselt alla 0,1% tänu rangele optilisele disainile ja tootmisprotsessidele ning saavutavad isegi peaaegu moonutusteta pildistamise, pakkudes usaldusväärset garantiid ülitäpsetele mõõtmistele.

Kasutusstsenaarium: teletsentriline objektiiv

Stabiilse ja täpse pildistamisvõimalusega teletsentrilised läätsed mängivad olulist rolli mitmes tipptasemel tööstuses:

Mõõtmete täppismõõtmine,
nagu mobiiltelefoni osad, täppislaagrid ja pistikute tihvtide vahekauguse mõõtmine, tugineb vähese moonutusega ja parallaksita pildistamisel.

Pindefektide tuvastamine
LCD-ekraani defektsed pikslid, klaasi kriimustused ja metallpinna aukude tuvastamine põhinevad kõrgel eraldusvõimel ja ühtlasel valgustusel.

Robotite automaatne positsioneerimine ja juhtimine
kiibi haaramiseks ja SMT-plaastri positsioneerimiseks nõuavad äärmiselt suurt teravussügavust ja pildistamise stabiilsust.

Pooljuhtide ja elektroonika tootmise
vahvlite joondamine, BGA jootekuuli kontroll ja PCB läbiva augu kvaliteedikontroll nõuavad sageli suurt suurendust ja infrapunakujutist.

Sellised rakendused nagu biomeditsiiniline ja teaduslik uurimistöö
mikrofluidkiibi analüüs ja pillide sorteerimine põhinevad täpsel pildistamisel ilma perspektiivi moonutamata.

Valiku- ja kasutussoovitused

Teletsentriliste läätsede parima jõudluse tagamiseks praktilistes rakendustes on soovitatav pöörata tähelepanu järgmistele punktidele:

Selgitage põhinõudeid,
sealhulgas vaatevälja suurus, töökauguse piirang, tuvastamise täpsus (eraldusvõime/moonutus) ja töölainepikkus.

Kaamera kiibi täieliku katvuse tagamiseks sobitage kaamera sensor
ja kinnitage objektiivi andmete tabeli järgi erinevatele sihtpindade suurustele (nt 1,5', 28,2 mm, 32,6 mm) vastav maksimaalne objekti vaateväli.

Liides ja paigaldustarvikud
: valige vastavalt kaamera liidesele versioon F või M42 ja sobitage süsteemi stabiilsuse parandamiseks standardse kinnitusklambriga d.

Valgustuse ja ava kombinatsioon
optimeerib teravussügavust ja heledust muutuva ava kaudu ning kombineeritakse teletsentrilise valgusallika või paralleelse taustvalgustusega, et veelgi parandada kujutise järjepidevust.

Ettevaatusabinõud infrapunarakenduste jaoks
Kui töötate sagedusalas 800–900 nm, peaksite töökaugust vastavalt märkustele reguleerima ning uuesti teravustama ja kalibreerima.

Teletsentriliste läätsede valik ei ole lihtne parameetrite sobitamine, vaid see nõuab erinevate tegurite, nagu mõõdetava objekti omadused, tuvastamise täpsuse nõuded, kaamera parameetrid, süsteemi struktuur ning kohapealsed optilised ja paigaldustingimused, igakülgset arvessevõtmist.Zhixiang Vision varustab kliendid teletsentriliste läätsedega, konfigureerib see süsteemi vastavalt oma tööpõhimõttele, et luua stabiilne ja ülitäpne masinnägemise kontrollilahendus. Kui See võimaldab teletsentriliste läätsede eeliseid täppismõõtmisel ja konsistentsi testimisel täielikult kasutada. Tööstusliku kontrolli täpsuse ja jõudlusnõuete pideva täiustamisega on teletsentrilised läätsed järk-järgult muutumas tipptasemel masinnägemissüsteemide konfiguratsioonivalikuks.