Keskenduge põhikomponentidele: tööstuslike läätsede keskne roll nägemissüsteemides

Tänapäeva automatiseerimise ja intelligentse tootmise arenguga on masinnägemissüsteemid muutunud oluliseks vahendiks tootmise efektiivsuse parandamisel ja tootekvaliteedi kontrollimisel. Kogu masinnägemissüsteemisKujutise omandamise esiotsa põhikomponendina määrab tööstuslike objektiivide jõudlus otseselt visuaalse süsteemi kujutise kvaliteedi ülemise piiri. Alljärgnev annab põhjaliku analüüsi tööstuslike läätsede rollist ja väärtusest nägemissüsteemides.

1. Tööstuslik objektiiv: mitte ainult 'näe selgelt', vaid ka 'näe täpselt'

Inimesed, kes tootest aru ei saa, arvavad alati, et objektiiv on vaid komponent 'pildistamiseks', kuid tööstusliku stsenaariumi puhul on objektiivi ülesanne palju enamat. Tööstuslikud läätsed peavad mitte ainult tagama kõrge eraldusvõimega pildistamise, vaid vastama ka järgmistele põhinõuetele keerukates rakenduskeskkondades:

Toote eraldusvõime: objektiiv peab täpselt taastama anduri iga piksli, eriti kui see on ühendatud suure pikslisisaldusega kaameraga, peab sellel olema sobiv MTF jõudlus;

Madala moonutusega disain: moonutused mõjutavad mõõtmise täpsust, eriti positsioneerimise ja suuruse kontrollimise ülesannete puhul, tuleb valida väga madala moonutusega läätsed;

Kõrge valguse läbilaskvus ja ühtlane valgustus: hea valguse läbilaskvus ja tasakaalustatud servade valgustus võivad oluliselt parandada pildi heleduse ühtlust;

Vastupidav tööstuslikele keskkondadele: näiteks tolmukindel, põrutuskindel, kõrge temperatuurikindel jne, et tagada pikaajaline stabiilne töö.

Näiteks 3C elektroonikatööstuses FPC jooteühenduste kontrollimisel on sageli vaja jäädvustada mikronitasemel funktsioonidetaile, mis seab objektiivi eraldusvõimele ja teravussügavuse juhtimise võimalustele ülikõrged nõuded. Selliste stseenide jaoks on sageli vaja kasutada suure jõudlusega tööstuslikke objektiive, millel on 5 MP või rohkem pikslit, 1,1-tolline sihtpind ja teletsentriline disain.

2. Anduri sobitamine: objektiivi valiku esimene põhimõte

Objektiivi ja pildianduri sobitamine on süsteemi kujutise kvaliteedi jaoks ülioluline.

Sihtpinna sobitamine: kui objektiivi kujutisring on sensori suurusest väiksem, põhjustab see vinjetti või pildi moonutusi;

Piksli suuruse kohandamine: kuna CMOS-andurite pikslite suurus muutub järjest väiksemaks (tavaliselt 2,4 µm, 2,9 µm jne), vajab objektiiv pildi hägususe vältimiseks suuremat eraldusvõimet;

Fookuskauguse ja vaatevälja sobitamine: valige sobiv fookuskaugusega objektiiv vastavalt töökaugusele ja vaateväljale, et tagada tuvastusala täielik katvus ilma detaile kaotamata.

Seetõttu pakuvad professionaalsed läätsede tarnijad tavaliselt sobivaid soovitustabeleid, et aidata klientidel süsteemi kiiresti valida.

3. Lai valik tööstuslikke rakendusi ja tööstuslike läätsede mitmekesised rollid

1. Toidu- ja ravimipakendite testimine

Selliste ülesannete jaoks nagu vöötkoodi tuvastamine, pudeli korgi sulgemine ja etiketi positsioneerimine, kasutatakse tavaliselt FA objektiive, mis nõuavad suurt heledust, vähest moonutust ja keskmist eraldusvõimet.

2. Autoosade mõõtmete mõõtmine

Vajalikud on ülitäpsed mõõtmised, nagu kolvi ava, hammasratta kuju jne, mis nõuavad teletsentrilist läätse, et kõrvaldada parallaksi vead ja tagada stabiilsed mõõtmistulemused.

3. Pooljuhtide ja LCD-paneelide kontroll

Need tööstusharud nõuavad kriimustuste, võõrkehade või tekstuuride tuvastamist nanomeetri tasemel ning ülikõrge eraldusvõimega, madala moonutusega ja teletsentrilise kujutisega tipptasemel objektiive.

4. Roboti juhtimine ja positsioneerimine

Objektiividel peab sageli olema suur teravussügavus ja lai vaateväli ning need peavad toetama vibratsioonivastast paigaldust, mis sobib dünaamilistes stseenides täpseks tuvastamiseks ja juhtimiseks.

4. Tipptasemel läätsede trend ja kodumaise asendamine käivad käsikäes

koosKodumaiste tööstusobjektiivide disaini- ja tootmistase paraneb jätkuvalt ning üha enam kodumaiseid ettevõtteid suudab pakkuda kõrge eraldusvõimega kaamerate vajaduste rahuldamiseks objektiive, mille eraldusvõime on üle 200 lp/mm ja tugi 1,1-tollistele või suurematele sihtpindadele. Samal ajal on ülimadala moonutusega (alla 0,05%) ja teletsentriliste struktuuridega läätsede arv muutumas üha suuremaks, pakkudes kulutõhusaid lahendusi kodumaistele masinnägemissüsteemidele sellistes ülesannetes nagu mõõtmine, positsioneerimine ja tuvastamine.

Stabiilse ja töökindla nägemissüsteemi ehitamisel ei ole tööstuslikud läätsed enam lihtsalt masinate tootmise tarvikud, vaid põhilised optilised komponendid, mis mõjutavad kogu süsteemi pildikvaliteeti ja kontrolli täpsust. Suurepärase jõudluse, sobivate parameetrite ja sobiva rakendusega objektiivi valimine toob kaasa kvalitatiivse paranemise kogu süsteemi tööstabiilsuses ja toote kvaliteedikontrollis.